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代
2023年10月31日 17:18 |
來源：
城市交通網(wǎng) ·
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在全球范圍內(nèi)，對氣候變化和環(huán)境保護的擔憂不斷升溫，各行各業(yè)正在積極采取行動，以減少碳排放和實現(xiàn)可持續(xù)的未來。英國鐵路設定了零碳計劃的減排目標，要求交通行業(yè)進行根本性的技術改革。城市交通網(wǎng)本次采訪將深入探討英國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力整合到英國鐵路系統(tǒng)，以實現(xiàn)脫碳目標。
斯圖爾特·希爾曼森簡介?
英國電子、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責人
Stuart 在科學期刊、會議和公開報告中發(fā)表了 50 多篇研究出版物。他擁有廣泛的教學組合，包括領導牽引系統(tǒng)設計模塊，還負責組織最后一年的碩士項目和碩士研究項目。
城市交通網(wǎng)：為什么鐵路交通對減排目標如此重要？
圖爾特·希爾曼森：鐵路交通對實現(xiàn)目前的減排承諾至關重要。在英國，交通部門約占溫室氣體排放的四分之一，為實現(xiàn)2050年將碳排放量在1990年的水平上降低至少80%的目標，必須使交通系統(tǒng)的各個部分過渡到更清潔的燃料。
城市交通網(wǎng)：英國鐵路已經(jīng)設定了雄心勃勃的減排目標，鐵路工程領域的研究人員做些什么以實現(xiàn)這些目標？
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的鐵路車輛中，以實現(xiàn)脫碳目標。他們試圖在鐵路運輸中采用更清潔的能源來減少碳排放。
城市交通網(wǎng)：鐵路部門已經(jīng)采取了哪些措施以適應減排目標？
圖爾特·希爾曼森：鐵路交通從蒸汽機車，然后到電力驅(qū)動和現(xiàn)在的柴油，我們的鐵路部門需要淘汰柴油以回應公眾對空氣質(zhì)量不佳的增長擔憂，不再購買任何柴油車輛。研究人員現(xiàn)在正在探索兩種新能源——氫和燃料電池，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)：氫能比柴油更受關注的點是？有具體應用的項目可以介紹一下嗎？
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注。HydroFLEX是鐵路研究中心與鐵路股份Porterbrook的合作項目，正在開發(fā)英國第一輛氫動力火車，通過裝備現(xiàn)有型號的氫燃料電池，使其能夠從現(xiàn)有電氣化系統(tǒng)中提取動力，并將其與車上的氫儲存結(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力，如氫和電，以及進一步電氣化的愿望。這意味著應不斷發(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于使這些技術能夠部署在列車上至關重要。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，但如果沒有相應改進的變換器，可能會導致效率低下和能源浪費。
城市交通網(wǎng)：過渡到新的能源是一個龐大的項目，有什么挑戰(zhàn)？
圖爾特·希爾曼森：過渡到新的能源是一個龐大的項目，需要大約二十年的時間。這部分原因在于這種大規(guī)模交通媒介需要嚴格的安全要求。鐵路是最安全的旅行方式，多年來精心開發(fā)的工程使得任何新技術的引入都受到高度審查。標準需要適應氫和電池動力車輛，因此需要進行大量工作來了解新能源系統(tǒng)在安全和風險方面的表現(xiàn)。這些問題涵蓋了英國鐵路系統(tǒng)面臨的許多技術和能源挑戰(zhàn)，以滿足政府的脫碳目標。在追求可持續(xù)發(fā)展的歷史交匯點，技術轉(zhuǎn)型是一個龐大的項目，但它也是一個充滿希望和機遇的時刻。它不僅需要技術的突破，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)造一個更加美好的、可持續(xù)的清潔時代。
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