鐵道旁的陽光動力：太陽能直供列車新紀元
'This is the big one' - tech firms bet on electrifying rail
作者: Chris Baraniuk | 時間: Fri, 31 Oct 2025 00:14:09 GMT | 來源: BBC
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每天，數千名乘車離開阿爾德肖特車站前往西南方向的乘客都會經過鐵軌旁一簇太陽能板。鮮少有人，甚至無人會注意到這項裝置。但他們所乘的列車正從中汲取電力。
「在陽光明媚的下午，如果你在阿爾德肖特搭乘列車，這趟列車的電力有一部分將來自這些太陽能板，」Riding Sunbeams的聯合創始人兼首席執行官利奧·默里（Leo Murray）說。該初創企業致力於利用可再生能源資源推動鐵路電氣化項目。
Riding Sunbeams於2019年在阿爾德肖特建造了這套太陽能陣列。其規模很小，僅40千瓦——約等於10套英國家庭常見的屋頂太陽能系統。但這展示了可再生能源如何直接供電給鐵路系統。
不僅如此，默里先生表示，這目前是全國唯一直接為鐵路供電以驅動列車的太陽能陣列。「如果你是鐵路運營商，這是你能買到的最廉價的電力，」他補充道。
在全國乃至全球，許多列車仍使用柴油——一種化石燃料運行。要實現電氣化，鐵路運營商傳統上有兩種選擇：電氣化軌道，或列車屋頂帶有臂狀受電弓連接的架空電線。安裝這些系統中的任何一種都可能成本高昂且技術難度大。
但工程師們正在研究實施這些技術的新方法，同時也出現了完全不同的替代方案，這些都可能加速電氣化項目。
電氣化的一個關鍵障礙通常是當地電網的限制——很難獲得大容量連接來為列車供電。「這個問題只變得更加嚴重，」默里先生說。
這就是為什麼他認為太陽能板對推動鐵路電氣化項目如此有用。
默里先生表示，在阿爾德肖特項目之後，他曾希望Riding Sunbeams能繼續建造一個全面商業化試點項目。但資金問題阻礙了進程。
然而，現在擁有並維護英國鐵路基礎設施的Network Rail正在為鐵路旁的可再生能源專案尋找供應商。
「這將是個大項目，」默里先生說，並解釋他的公司正計劃投標一份合約。
然而，新專案帶來了新的複雜性。在阿爾德肖特，軌道已經電氣化——這只是將太陽能板連接到現有系統的情況。
但對於從柴油轉向架空電線的列車而言，利用太陽能更為困難。這是因為太陽能板產生直流電（DC），而架空電線使用交流電（AC）。
不過，英國正在努力開發一種新的轉換裝置，以解決這一問題。
另外，位於利茲和約克之間的科爾頓道口——英國最快的鐵路道口，列車在此以高達125英里的時速飛馳——最近在哈德斯菲爾德大學開發的軟體幫助下實現了電氣化。
該軟體對架空電線系統建立3D模型，使工程師能夠以極其詳細的規劃進行施工——通過消除某些傳統測試和評估的需要來降低成本。
「所有內容都在軟體中以測量單位進行了詳細說明，」該大學鐵道研究所副所長若昂·蓬博（João Pombo）說。「自八月起，該道口的所有列車都以最高速度運行。」
但電氣化還有完全不同的想法。波蘭初創企業Nevomo開發了一種電磁推進系統。它通過將一根粗鋁電纜安裝在軌道之間的封閉裝置中，對現有軌道進行改造。這產生足夠強的磁場，以推動裝有磁鐵的貨車。
「我們完全消除了機車，」創始人兼首席執行官本·帕切克（Ben Paczek）說。「每節車廂都變得獨立。它們也可以成組運行。」
帕切克先生表示，該技術的一個關鍵好處在於，它允許運營商快速將貨車停下來——這意味著，原則上，他們可以安全地將大量獨立移動的貨車相對靠近地放置在一段鐵軌上，從而提高特定區域的貨運密度。
Nevomo 希望明年在德國不來梅的一家鋼鐵廠和印度的一個港口推出其技術的實際應用。
這些項目的規模相對較小，每處覆蓋的軌道距離不足1公里（0.6英里）。但帕切克先生希望未來能看到更大的安裝。「在鐵路這樣一個相當保守的環境中，我們需要先正確地展示它。」
他補充說，電磁驅動貨車的移動可以實現自動化——不過最初將由人工操作員遠程控制。
在美國，Parallel Systems 也在致力於為單個貨車電氣化，使其能夠在鐵路網絡中獨立移動——但方式截然不同，使用的是電池。該公司聯合創始人兼首席執行官馬特·索爾（Matt Soule）表示，其貨車續航里程可達800公里。
他將其描述為在分銷中心移動包裹——「原子化貨運」，與傳統的機車牽引貨運列車（長度可超過2公里）完全不同。「我們專注於做他們不做的事情——更短途的運輸，」索爾先生說。
他補充說，他並不旨在取代貨運機車，而是提供一種可以與卡車運輸競爭的鐵路運輸服務。「如果我們能佔據卡車市場的10%，我們就使鐵路行業翻倍了，」他說。
伯明翰大學的斯圖爾特·希爾曼森（Stuart Hillmansen）曾與Riding Sunbeams合作過，他表示，在現有鐵路網絡上組織單個貨運列車的移動可能「相當具有挑戰性——尤其在[英國]鐵路上」。
但他說，新技術正在幫助促進電氣化——而電氣化列車現在普遍是新建鐵路的「首選方案」。
「所有這些技術在物理上都是可行的，也能運作，問題在於管理商業案例，」他說。