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以前曾有太陽能驅(qū)動軌的設(shè)備，現(xiàn)在火車頭也可以太陽能驅(qū)動了。但如何解決火車車體的尺寸和太陽能發(fā)電的能量密度之間的矛盾，是太陽能提供牽引供電可行性的關(guān)鍵問題。
出行是人們的基本需求，新能源交通工具也在快速發(fā)展，如何能讓新能源出行真正變成清潔能源出行或者直接太陽能出行?
特斯拉CEO馬斯克(Elon Musk)曾經(jīng)在6年前提出“超級高鐵(Hyperloop)”概念，它已經(jīng)漸漸由理想邁向現(xiàn)實。
按照馬斯克的設(shè)想，超級火車每小時可以奔馳760英里，乘客坐在里面沒有噪音，離引擎最近的是管道，而且是可以測量速度和溫度的智能管道。乘務(wù)艙經(jīng)過增壓后可以將重力降至最低，整個旅程將像坐飛機一樣舒服。整個火車由太陽能驅(qū)動。
外界反響強烈，有人激動，有人懷疑，有人干脆不相信;甚至還有人指責(zé)馬斯克，說他提出超級高鐵只是為了破壞加州的高鐵項目而從中牟利。馬斯克退居幕后，他將舞臺讓給了學(xué)生、工程師、企業(yè)家，這些人迅速接受了挑戰(zhàn)。
8月23日，一條完全由太陽能供電的鐵路線，在英國南部奧爾德肖特市正式啟動。
在鐵路軌道一側(cè)，你會看到約100塊太陽能發(fā)電板，它們將提供總計30kW的電力，負責(zé)當(dāng)?shù)赝怂?Wessex)線所有的信號指示以及照明燈。
這個太陽能鐵路網(wǎng)計劃由英國鐵路網(wǎng)公司、倫敦帝國學(xué)院及環(huán)保慈善機構(gòu)于兩年前發(fā)起，現(xiàn)在正在進行首輪測試，所以規(guī)模相對較小，但最終目標是讓全國鐵路的電力系統(tǒng)完全由太陽能供應(yīng)，甚至可以讓機車不再使用柴油。
研究人員表示，該計劃不僅可以減少電力輸送的成本，同時也可以降低電網(wǎng)輸電造成的電流損耗，以及減少溫室氣體排放及空氣污染。
英國鐵路網(wǎng)公司的線路總監(jiān)斯圖爾特*基斯特里克(Stuart Kistruck)接受《衛(wèi)報》采訪時稱，希望通過這個示范項目，為公眾提供更環(huán)保、友好的鐵路線。并且希望將計劃推廣至全國或是其它國家，尤其是像南美洲、印度等一些擁有充沛陽光資源的區(qū)域。畢竟，比起使用煤炭發(fā)電，擁抱新能源可能是一個更好的選擇。
據(jù)悉，印度鐵路公司現(xiàn)在已經(jīng)試行了首列裝配了太陽能發(fā)電板的混合柴油列車，這些電板主要為車廂內(nèi)的風(fēng)扇、電燈等系統(tǒng)提供電力，以節(jié)省柴油發(fā)電機的負擔(dān)。
但太陽能輸出的功率取決于受光面積，而車頂上的電板也會受汽車前進方向變化，以及樹木、建筑陰影的影響。
所以，英國采取的做法是將太陽能電池板放置在鐵路網(wǎng)兩側(cè)，再通過專用變電站和儲電設(shè)施向列車供電，而不是直接安裝在列車身上。
注意這次即不是軌旁設(shè)備供電，也不是機車輔助供電，而是牽引供電。
我們有必要了解其他國家采用太陽能直接給列車供電的案例：
【印度】
印度的“太陽能列車”于2017年7月14日正式投入使用。這列火車總共六節(jié)車廂，車頂上搭載了光伏太陽能電池板。
不過這臺車動力部分仍是傳統(tǒng)柴油電力機車，6節(jié)車廂每節(jié)裝載的4.8kW光伏系統(tǒng)僅用于車廂照明、車廂門操作、廣播等。而機車動力的主要消耗部分依舊還是柴油。
【澳大利亞】
澳大利亞的“太陽能列車”于2017年12月17日首秀，首秀地位于澳大利亞新南威爾士州北部的拜倫灣小鎮(zhèn)一條3公里長的觀光線路上。
這輛改裝過的老式“火車”頂部裝有定制的6.5kW曲面單晶硅光伏組件，當(dāng)然這些電力不足以驅(qū)動火車龐大的身軀，火車內(nèi)部還裝有采用鋰電池的動力電池模塊、剎車的能量回收裝置以及一套備用柴油動力系統(tǒng)。
如果你還懷疑充電的電力機車能不能算太陽能機車，那火車站屋頂還裝有30kW的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，這進一步提高太陽能在火車行駛動力中的占比。
【瑞士】
瑞士的一家鐵路運營商Swiss South Eastern Railway AG也對太陽能機車開展了可行性研究。
項目開始的研究重點也是放在如何將光伏組件集成在電力機車的車廂頂部。
但由于這一方案發(fā)電量遠低于工程師的預(yù)期，公司將后續(xù)的研究重點放在了如何利用車站屋頂、站臺頂棚和鐵軌兩側(cè)的隔音墻。
新能源與綠色能源一直是全球關(guān)心的議題，近幾年太陽能板的成本下降，越來越多國家嘗試讓再生能源與運輸工具相結(jié)合。處在陽光最充沛地區(qū)之一的智利，圣地亞哥地鐵預(yù)計今年將有60%的能源來自太陽能與風(fēng)力，更阿他加馬沙漠的太陽能廠供應(yīng)地鐵42%的電力需求。
印度則是將太陽能板設(shè)備在火車上，在6節(jié)車廂頂部各安裝16片太陽能板，主要供應(yīng)給車頭照明、車內(nèi)風(fēng)扇，且還搭載儲能系統(tǒng)，可以支持72小時的電力。而近年大力發(fā)展太陽能與風(fēng)力的澳洲，也推出世界首輛完全以太陽能驅(qū)動的列車。
未來，印度還計劃打造容量高達30GW的太陽能電廠，并將這些電力供鐵路系統(tǒng)使用，并在10年打造全球首個100%綠色環(huán)保的鐵路網(wǎng)。
隨著再生能源的技術(shù)穩(wěn)定，設(shè)備量逐年上升，成本也越來越能與傳統(tǒng)火力發(fā)電抗衡，未來再生能源的發(fā)電占比將會逐漸升高，而這些能源轉(zhuǎn)型也反映在其他產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用。
原標題：太陽能鐵路?馬斯克時速760英里的火車夢想有了現(xiàn)實版本
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