專訪丨斯圖爾特·希爾曼森：氫能和燃料電池讓鐵路邁入清潔時(shí)代
2023年10月31日 17:18 |
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城市交通網(wǎng) ·
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在全球范圍內(nèi)，對(duì)氣候變化和環(huán)境保護(hù)的擔(dān)憂不斷升溫，各行各業(yè)正在積極采取行動(dòng)，以減少碳排放和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的未來(lái)。英國(guó)鐵路設(shè)定了零碳計(jì)劃的減排目標(biāo)，要求交通行業(yè)進(jìn)行根本性的技術(shù)改革。城市交通網(wǎng)本次采訪將深入探討英國(guó)鐵路工程研究人員斯圖爾特·希爾曼森如何將氫氣和電池動(dòng)力整合到英國(guó)鐵路系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)。
斯圖爾特·希爾曼森簡(jiǎn)介?
英國(guó)電子、電氣鐵路研究中心和系統(tǒng)牽引系統(tǒng)教授和牽引研究小組負(fù)責(zé)人
同時(shí)也是Hydroflex項(xiàng)目負(fù)責(zé)人
Stuart 在科學(xué)期刊、會(huì)議和公開(kāi)報(bào)告中發(fā)表了 50 多篇研究出版物。他擁有廣泛的教學(xué)組合，包括領(lǐng)導(dǎo)牽引系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊，還負(fù)責(zé)組織最后一年的碩士項(xiàng)目和碩士研究項(xiàng)目。
城市交通網(wǎng)：為什么鐵路交通對(duì)減排目標(biāo)如此重要？
圖爾特·希爾曼森：鐵路交通對(duì)實(shí)現(xiàn)目前的減排承諾至關(guān)重要。在英國(guó)，交通部門約占溫室氣體排放的四分之一，為實(shí)現(xiàn)2050年將碳排放量在1990年的水平上降低至少80%的目標(biāo)，必須使交通系統(tǒng)的各個(gè)部分過(guò)渡到更清潔的燃料。
城市交通網(wǎng)：英國(guó)鐵路已經(jīng)設(shè)定了雄心勃勃的減排目標(biāo)，鐵路工程領(lǐng)域的研究人員做些什么以實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)？
圖爾特·希爾曼森：鐵路工程研究中心人員正努力將氫氣和燃料電池整合到英國(guó)的鐵路車輛中，以實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)。他們?cè)噲D在鐵路運(yùn)輸中采用更清潔的能源來(lái)減少碳排放。
城市交通網(wǎng)：鐵路部門已經(jīng)采取了哪些措施以適應(yīng)減排目標(biāo)？
圖爾特·希爾曼森：鐵路交通從蒸汽機(jī)車，然后到電力驅(qū)動(dòng)和現(xiàn)在的柴油，我們的鐵路部門需要淘汰柴油以回應(yīng)公眾對(duì)空氣質(zhì)量不佳的增長(zhǎng)擔(dān)憂，不再購(gòu)買任何柴油車輛。研究人員現(xiàn)在正在探索兩種新能源——?dú)浜腿剂想姵?，以及如何增加電氣化，尤其是隨著電網(wǎng)使用更多可再生能源。
城市交通網(wǎng)：氫能比柴油更受關(guān)注的點(diǎn)是？有具體應(yīng)用的項(xiàng)目可以介紹一下嗎？
圖爾特·希爾曼森：氫能源熱值高，約為石油的三倍以上，作為理想的化石燃料替代品而更受關(guān)注。HydroFLEX是鐵路研究中心與鐵路股份Porterbrook的合作項(xiàng)目，正在開(kāi)發(fā)英國(guó)第一輛氫動(dòng)力火車，通過(guò)裝備現(xiàn)有型號(hào)的氫燃料電池，使其能夠從現(xiàn)有電氣化系統(tǒng)中提取動(dòng)力，并將其與車上的氫儲(chǔ)存結(jié)合使用。
城市交通網(wǎng)：如何將電力轉(zhuǎn)換為鐵路交通所需的能源？
圖爾特·希爾曼森：整合新的能源需要雙重研究努力，即將不同形式的電能轉(zhuǎn)換，并確保整體電能平衡的控制。鐵路部門希望使用更少的柴油火車和更多的替代動(dòng)力，如氫和電，以及進(jìn)一步電氣化的愿望。這意味著應(yīng)不斷發(fā)展公共電網(wǎng)，電網(wǎng)使用更多可再生能源和更少的化石燃料，能夠正確控制電能對(duì)于使這些技術(shù)能夠部署在列車上至關(guān)重要。電能有兩種主要形式：直流（DC）和交流（AC）。將電能從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式需要變換器，但每次轉(zhuǎn)換都會(huì)損失能量。為了有效減排，需要將更多不同形式的電能整合到鐵路系統(tǒng)中，但如果沒(méi)有相應(yīng)改進(jìn)的變換器，可能會(huì)導(dǎo)致效率低下和能源浪費(fèi)。
城市交通網(wǎng)：過(guò)渡到新的能源是一個(gè)龐大的項(xiàng)目，有什么挑戰(zhàn)？
圖爾特·希爾曼森：過(guò)渡到新的能源是一個(gè)龐大的項(xiàng)目，需要大約二十年的時(shí)間。這部分原因在于這種大規(guī)模交通媒介需要嚴(yán)格的安全要求。鐵路是最安全的旅行方式，多年來(lái)精心開(kāi)發(fā)的工程使得任何新技術(shù)的引入都受到高度審查。標(biāo)準(zhǔn)需要適應(yīng)氫和電池動(dòng)力車輛，因此需要進(jìn)行大量工作來(lái)了解新能源系統(tǒng)在安全和風(fēng)險(xiǎn)方面的表現(xiàn)。這些問(wèn)題涵蓋了英國(guó)鐵路系統(tǒng)面臨的許多技術(shù)和能源挑戰(zhàn)，以滿足政府的脫碳目標(biāo)。在追求可持續(xù)發(fā)展的歷史交匯點(diǎn)，技術(shù)轉(zhuǎn)型是一個(gè)龐大的項(xiàng)目，但它也是一個(gè)充滿希望和機(jī)遇的時(shí)刻。它不僅需要技術(shù)的突破，還需要全行業(yè)的合作與支持，再次呼吁，讓我們齊心協(xié)力，共同支持鐵路行業(yè)的脫碳使命，共同創(chuàng)造一個(gè)更加美好的、可持續(xù)的清潔時(shí)代。
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