低碳时代,货运火车柴油牵引的替代方案在哪里?

事实证明,在过去的一个多世纪以来,铁路货运很难背弃它作为工业的代名词的属性。由于其多功能性、复杂性和纯粹的能量密度,没有任何一种技术可以替代柴油燃料技术。这是最近举行的英国特许物流与运输协会铁路货运论坛上向代表们传达的信息。

英国政府的咨询机构–气候变化委员会已经告诉他们的议会同事,如果英国要实现其具有法律约束力的气候变化目标,那么到2050年,英国经济需要将每年9000万吨的二氧化碳排放量减少到1500万吨。

1.53亿升柴油

咨询公司Ricardo Rail的技术和创新参与负责人乔纳森-布朗(Jonathan Brown)在CILT的铁路货运论坛上发表讲话,他告诉参会者,最难实现低碳化和摆脱柴油动力的行业将是运输业。他表示,铁路货运将是最难以改变的挑战之一。

在英国的铁路上,有数百台相对年轻的柴油机。零碳立法是否意味着它们将要提前退休?(图片来自Simon Walton)

布朗认为,尽管铁路货运的能源效率是公路运输的四倍左右,但该部门每年仍能使用1.53亿升柴油的惊人数量。这个数量足以填满64个奥运会规模的游泳池。相比之下,客运部门更甚,每年要用掉大约200个游泳池的燃料。 

碳排放与政治

柴油的化学优势是巨大的。考虑到目前的技术,其能量的高密度造成它很难找到一个单一的替代品。布朗说,这将需要一整套解决方案,但在碳排放和政治驱动下,柴油的替代方案收到了各方的激励。布朗说:”不可能有一个放之四海而皆准的解决方案,柴油发动机是一项非常通用的技术”。

尽管如此,也必须找到替代方案。假设经济长期复苏,论坛提供的数据指出,即使铁路货运的份额增加一倍,该国仍需要增加30%的公路运力,才能跟上经济发展的趋势。布朗说:”典型的多式联运列车运输量为1500吨,距离为230英里(368公里)”。然而,CILT铁路货运论坛主席Julian Worth指出,200英里(360公里)以上的重型货物运输中,几乎有一半(45%)是通过公路运输的,而且超过一半的重型货车运输是在铁路至少在成本上具有同样竞争力的行程中进行的。他提出这一点,证明了柴油动力的吸引力,以及取代柴油动力的挑战是非常巨大的。

电气化是初步的答案

布朗又回到了他的论点,即没有单一的解决方案,但他认为电气化无疑将是取代柴油机的最重要的因素。”电气化应该早日提上议程。有一个牵引脱碳网络战略,转向滚动电气化的方案”,布朗说。这将是一个解决方案,即使电线还没有被普遍安装。”电池机车,当它们离开电网时在电线下充电,是一个解决方案,但它们需要相当大的额外电力来充电。”

年代久远的英国柴油机车依然坚挺。更换的高成本可能意味着它们在未来许多年内仍在运行(Flickr)

一般情况下,仅牵引就需要6-7兆瓦。电网已经存在电力紧张的情况。即使在线路已通电的情况下,电力供应方面仍有工作要做,纽卡斯尔和爱丁堡之间的线路就是一个典型的例子,由于电力供应已经完全投入,一些服务仍然需要柴油动力。

解决方案不是单一的

从积极的一面来看,有几种替代方案可以帮助实现布朗的假设。除了电线和电池之外,他还介绍了一些别的解决方案,从大气气体到生物燃料。他说,一些替代燃料在化学上可以与现有的发动机兼容。如果考虑到获得新的牵引力的资本支出,这可以提供一种更具成本效益的脱碳方式。

然而,布朗对改变基础设施和燃料供应链的必要速度提出了警告。”到2030年是否会有足够的绿色能源?最近有一个词越来越流行:绿色能源贫瘠。意思是说,目前我们网络中的储能将严重缺失。我不认为我们到2030年就能实现零使用化石燃料了。”

运输部门最具挑战性

如今,新的柴油牵引车仍在全球范围内交易,我们何时才能真正实现无碳化,这是极其困难的。”从地面和运输中产生的碳被视为最具挑战性的领域”,布朗说。”那些柴油发动机还能继续存在吗?是的,如果能使用某种零碳燃料的话,内燃机的使用暂时还没有到终点。

也许,一个更加本地化的经济中更少的旅行和运输是实现零碳经济的唯一真正答案。然而,即使在这种情况下,仍然需要向铁路进行重大的模式转变,如果这种转变要成为绿色未来的驱动力,那么对柴油的重新思考肯定是议程的一部分。 


作者:Simon Walton

翻译:邓安琪

编辑:张佳璐

作者:Railfreight.com