关于铁路环境下燃料电池和氢能使用的研究

在气候变化和整个能源和交通体系快速、持续脱碳的需求下,欧洲正在考虑替换柴油动力列车的方案。作为铁路运输中的一种多功能零排放技能,燃料电池和氢能(FCH)列车彻底具有能力协助欧洲完结其温室气体、空气污染和降噪方针。从动车开始,特别是在远距离和高功率要求的用例中,估计FCH技能将在铁路部门发挥越来越大的作用。到2030年,欧洲新购买的火车中每5辆就有1辆可以用氢提供动力。德国和法国的最新开展标明这项技能将弥补欧洲的电气化,并以其为火车运营商提供的灵活性,完结铁路的彻底脱碳改造。

在铁路环境下,FCH技能与现有的驾驶技能竞赛,如柴油和弓网等;一起也与电池解决方案等新兴技能进行竞赛。研讨标明,FCH列车的性能如柴油技能一样,符合铁路体系的要求。最老练的FCH运用程序,如动车程序,特别是在生产氢的能源便宜的情况下(例如在斯堪的那维亚),在短期内有或许与柴油动力列车竞赛本钱。在经济上,它们的性能可以超越弓网电气化服务频率较低的地方,一起依然提供电气化的环境收益。因为其距离长、增加燃料速度快,FCH技能克服了电池的技能束缚。

凭仗FCH技能的这种竞赛力和给定的结构条件,到2030年,FCH动车组或许取代30%的柴油动车,成为最适合商场的运用。现在商场上和公开投标的动车组情况标明,可以在技能前进的道路上推出新型动车组,也可以增加向非欧洲国家的出口机会。调车机和正线机车商场相对平稳,首要原因是推迟的商场开发—估计在2023年之前不会发作技能较快开展(对技能开发的进一步需求较弱)。

在整个欧洲,FCH列车的需求估计将首要由中欧和北欧的领跑者商场推进,这些商场已经对动车组进行了开放和方案的投标,而部署FCH列车或许性较低的新来者商场则估计将为相对较新的运用开发注入活力,首要是为了取代其老练的柴油动力机组。

在深入分析整个欧洲不同事例研讨的基础上,包括以动车组为要点的4个事例研讨、以调车机为要点的3个事例研讨和以主线机车为要点的3个事例研讨,以下首要定论如下可用于FCH列车的运用:

—在较长的非电气化道路上(100公里以上)运用时,FCH列车具有经济意义;

—FCH列车可特别用于最后一英里的送货道路,也可用于利用率很低的首要线路(每天最多10趟列车);

—低电力本钱(低于50欧元/兆瓦时),以及基础设施(加氢站、电极)的高利用率,有利于FCH技能的运用;

—FCH列车可以在不到20分钟的很短停机时刻内运转(因为快速弥补燃料),并且还能在不弥补燃料的情况下,完结超越18小时的长运转时刻;

—在许多情况下,FCH列车是现在柴油列车的经济上可行的清洁代替方案;

—在某些情况下,电池驱动的列车或许看起来是一个更具本钱效益的挑选,但因为其高度特定于道路的定制电池装备而受到操作约束。

Author: admin

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