太陽能鐵路計畫為可再生能源鋪設了道路

發表日期：2020-08-20

作者：Lorna Sharpe；初稿編修：余孟栴；翻譯、總編輯：鍾宜珈

引用來源：

https://eandt.theiet.org/content/articles/2020/07/rail-solar-projects-pave-the-way-for-renewables/

『參考要點』：電動火車可為可再生能源提供一個巨大且有保障的市場，但它需要鐵路專用的動力設備。而目前英國一家太陽能電力公司（Riding Sunbeams），正在研究可以透過可再生能源為全球鐵路進行供電的技術。

    Riding Sunbeams公司，已為英國鐵路網公司（Network Rail）的Wessex幹線的火車提供三軌電氣化的動力，並於2020年6月獲得資金，以開發架空的電力設備。上述計畫得到了美國運輸部「首創（First Of A Kind, FOAK)） 」計畫的支持，以促進鐵路創新，該公司還希望在南威爾斯（South Wales）進行鐵路電氣化的發展。

    Riding Sunbeams公司的執行長Alex Byford解釋說道：「英國奧爾德肖特市（Aldershot）最初的Wessex幹線的安裝容量很小，僅有37kW，但此舉仍使我們能夠證明英國鐵路網公司（Network Rail）的產品和安全是得到認證的，且可再生能源是可以在鐵路上被整合的，也不會引起任何的網路問題」。鐵路現場的數據記錄器，也會收集關於電能品質的資訊，以確保設備不會因為「諧波（Harmonics）」、「無功功率（Reactive Power）」和「電壓波動（Voltage Fluctuations）」或是本身因為連結到了「不乾淨的電源（如：轉換不全及其他電器產品所造成的干擾）」而受損。

    Wessex幹線的電壓為750V DC，因此在得知太陽能設備使用變流器，將輸出的DC轉換為AC時，是非常令人驚訝的。Riding Sunbeams公司的執行長Alex Byford說道：「這是因為英國鐵路網公司（Network Rail）透過自己的33kV AC專用配電網路，提供線路，直接插入插座，即可使用與其他太陽能站點相同的電網匯入的現成變流器，目前這些變流器也正在進行鐵路的審核流程中。

有鑑於英國大部分的電氣化鐵路網路，都是使用25kV AC的架空電線，而新的Daybreak計畫，即將開發一種滿足此需求的電源轉換設備。這些設備是必備的，因為鐵路的電力供應是單相電（Single-Phase Electric Power），其為一種交流電，頻率通常是50或60Hz。與英國所使用的三相電（Three-Phase Electrical Power）的電力網路是不同的，三相電是由三組幅值相等、頻率相等、相位互相差120°的交流電。

Riding Sunbeams公司的執行長Alex Byford說道：「單相電通常是被使用在240V的家用設備，然而現在的情況是25kV的問題是在於『沒有一個真正被設計用來將可再生能源的輸出轉換為單相電的設備』」。因此，除了缺乏合適尺寸和價格的動力轉換設備之外，在鐵路環境中操作也是一項挑戰。

Daybreak計畫將重新利用鐵路技術，以創建一種能夠將所需的功率進行轉換的設備。Riding Sunbeams公司的執行長Alex Byford說道：「該計畫是採用現有的技術，來減少開發的時間和成本，且電力設備已經通過鐵路局的認證，可以應付繁重的工作」。