专访丨斯图尔特·希尔曼森:氢能和燃料电池让铁路迈入清洁时代
2023年10月31日 17:18 |
来源:
城市交通网 ·
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在全球范围内,对气候变化和环境保护的担忧不断升温,各行各业正在积极采取行动,以减少碳排放和实现可持续的未来。英国铁路设定了零碳计划的减排目标,要求交通行业进行根本性的技术改革。城市交通网本次采访将深入探讨英国铁路工程研究人员斯图尔特·希尔曼森如何将氢气和电池动力整合到英国铁路系统,以实现脱碳目标。
斯图尔特·希尔曼森简介
英国电子、电气铁路研究中心和系统牵引系统教授和牵引研究小组负责人
Stuart 在科学期刊、会议和公开报告中发表了 50 多篇研究出版物。他拥有广泛的教学组合,包括领导牵引系统设计模块,还负责组织最后一年的硕士项目和硕士研究项目。
城市交通网:为什么铁路交通对减排目标如此重要?
图尔特·希尔曼森:铁路交通对实现目前的减排承诺至关重要。在英国,交通部门约占温室气体排放的四分之一,为实现2050年将碳排放量在1990年的水平上降低至少80%的目标,必须使交通系统的各个部分过渡到更清洁的燃料。
城市交通网:英国铁路已经设定了雄心勃勃的减排目标,铁路工程领域的研究人员做些什么以实现这些目标?
图尔特·希尔曼森:铁路工程研究中心人员正努力将氢气和燃料电池整合到英国的铁路车辆中,以实现脱碳目标。他们试图在铁路运输中采用更清洁的能源来减少碳排放。
城市交通网:铁路部门已经采取了哪些措施以适应减排目标?
图尔特·希尔曼森:铁路交通从蒸汽机车,然后到电力驱动和现在的柴油,我们的铁路部门需要淘汰柴油以回应公众对空气质量不佳的增长担忧,不再购买任何柴油车辆。研究人员现在正在探索两种新能源——氢和燃料电池,以及如何增加电气化,尤其是随着电网使用更多可再生能源。
城市交通网:氢能比柴油更受关注的点是?有具体应用的项目可以介绍一下吗?
图尔特·希尔曼森:氢能源热值高,约为石油的三倍以上,作为理想的化石燃料替代品而更受关注。HydroFLEX是铁路研究中心与铁路股份Porterbrook的合作项目,正在开发英国第一辆氢动力火车,通过装备现有型号的氢燃料电池,使其能够从现有电气化系统中提取动力,并将其与车上的氢储存结合使用。
城市交通网:如何将电力转换为铁路交通所需的能源?
图尔特·希尔曼森:整合新的能源需要双重研究努力,即将不同形式的电能转换,并确保整体电能平衡的控制。铁路部门希望使用更少的柴油火车和更多的替代动力,如氢和电,以及进一步电气化的愿望。这意味着应不断发展公共电网,电网使用更多可再生能源和更少的化石燃料,能够正确控制电能对于使这些技术能够部署在列车上至关重要。电能有两种主要形式:直流(DC)和交流(AC)。将电能从一种形式转换为另一种形式需要变换器,但每次转换都会损失能量。为了有效减排,需要将更多不同形式的电能整合到铁路系统中,但如果没有相应改进的变换器,可能会导致效率低下和能源浪费。
城市交通网:过渡到新的能源是一个庞大的项目,有什么挑战?
图尔特·希尔曼森:过渡到新的能源是一个庞大的项目,需要大约二十年的时间。这部分原因在于这种大规模交通媒介需要严格的安全要求。铁路是最安全的旅行方式,多年来精心开发的工程使得任何新技术的引入都受到高度审查。标准需要适应氢和电池动力车辆,因此需要进行大量工作来了解新能源系统在安全和风险方面的表现。这些问题涵盖了英国铁路系统面临的许多技术和能源挑战,以满足政府的脱碳目标。在追求可持续发展的历史交汇点,技术转型是一个庞大的项目,但它也是一个充满希望和机遇的时刻。它不仅需要技术的突破,还需要全行业的合作与支持,再次呼吁,让我们齐心协力,共同支持铁路行业的脱碳使命,共同创造一个更加美好的、可持续的清洁时代。