日本千葉縣船橋市西船橋站有JR東日本、東京地鐵和東葉高速鐵路交匯,是千葉縣首屈一指的大站。其中5~8號是東京地鐵東西線的站臺,飾有淡藍(lán)色線條的電車來往穿行。這四個站臺于2015年3月完成了翻修,不但增設(shè)了扶梯等,同時整體感覺更加明亮。 令人感覺明亮的原因只要抬頭看看屋頂就知道了。因?yàn)檎九_的屋頂
發(fā)電量為車站相關(guān)設(shè)備用電量的12%
在東西線的地上車站設(shè)置之前,東京地鐵率先在千代田線北綾瀨站和日比谷線南千住站設(shè)置了太陽能電池板。利用積累的經(jīng)驗(yàn),策劃了東西線8個車站的設(shè)置方案。命名為“東西線光伏電站”計劃,以百萬瓦級為目標(biāo),于2015年3月實(shí)現(xiàn)(圖7)。預(yù)計8個車站的年發(fā)電量累計約為109萬kWh。相當(dāng)于從南砂町站到西船橋站消耗的附帶電力的約12%。據(jù)稱每年能削減508t二氧化碳排放量。
圖7:“東西線光伏電站”計劃的概要。用作8個地上車站的附帶電力。(出處:東京地鐵)
“2020年度的鐵道事業(yè)總能源使用量不比2009年度實(shí)際用量增加”——東京地鐵集團(tuán)制定了長期環(huán)境戰(zhàn)略“大家都來ECO”,提出了這個長期目標(biāo)。作為比較基準(zhǔn)的2009年度是副都心線開始全年?duì)I業(yè)的年份。除了導(dǎo)入節(jié)能型車輛和LED照明器具外,地球變暖對策的一大支柱是采用光伏發(fā)電。
即使采用可再生能源,如果依FIT售電,則環(huán)境價值屬于全體電力使用者,無法體現(xiàn)為二氧化碳減排效果。但如果像東京地鐵這樣自家消費(fèi),則可歸于為本公司的地球變暖對策。
把再生制動的剩余電力用于車站
另外,東京地鐵的節(jié)能新嘗試是將電車的“再生電力”用作車站附屬電力的措施。
再生電力是指列車在減速時令驅(qū)動馬達(dá)發(fā)揮發(fā)電機(jī)的功能,將動能轉(zhuǎn)換成的電力?稍谥苿又挟a(chǎn)生再生電力的“再生制動器”除了電車外,已作為純電動汽車(EV)和混合
動力車等馬達(dá)驅(qū)動車輛的節(jié)能技術(shù)得到了普及。但一般的系統(tǒng)是將再生電力用于電動汽車的馬達(dá)驅(qū)動。而東京地鐵的一大特點(diǎn)是把再生電力用于車站照明和空調(diào)等。
雖同為再生制動器,但在電車和馬達(dá)驅(qū)動車輛上的使用原理也稍有不同:EV等馬達(dá)驅(qū)動車輛原就配備了大容量蓄電池,因此制動時的再生電力可儲存在蓄電池中,用
來驅(qū)動同一車輛的馬達(dá)。而電車沒有配備蓄電池,因此再生電力通過受電弓向(逆流)電車線路(支線)送電,可用于其他電車的馬達(dá)驅(qū)動。
基于這種原理,在利用電車的再生制動器時,將再生電力返回至電車線路的前提是,附近有與供給相符合的電力負(fù)載,即有正在加速行駛的電車。因此,當(dāng)附近沒有電車駛過,或有也未加速行駛時,沒有電力需求,制動時就無法返回再生電力。這種情況下,就會由機(jī)械制動將動能轉(zhuǎn)換為熱能舍棄。
于是,東京地鐵為了將用不完的再生電力作車站的附屬電力使用,引進(jìn)了“車站輔助電源裝”。該裝置利用將直流轉(zhuǎn)換為交流的逆變器(頻率控制裝置),連接電車線路(直流1500V)和提供附屬電力的站內(nèi)供電網(wǎng)(交流210V)。由車站輔助電源裝置,把電車線路的負(fù)載加到附屬電力中,便能有效利用此前因電車的運(yùn)行情況而無法返回電車線路的部分再生電力(圖8)。
圖8:用車站輔助電源裝置將電車的再生電力(直流)轉(zhuǎn)換為低壓(交流),供車站的設(shè)備使用。(出處:東京地鐵)
作者:金子憲治 來源:日經(jīng)bp社
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