軌道綠能：太陽能板直驅列車新風采
'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，數以千計的乘客搭上從奧爾德肖特車站出發、往西南方向行駛的火車時，會經過軌道旁一排太陽能板。幾乎無人會注意到這項裝置。但他們所搭乘的列車正從中汲取電力。
「若在陽光明媚的下午搭乘途徑奧爾德肖特的火車，部分列車動力將來自這些太陽能板，」再生能源鐵路電氣化初創公司Riding Sunbeams的聯合創辦人兼執行長李奧·莫瑞說。
Riding Sunbeams於2019年在奧爾德肖特建置此太陽能陣列。規模僅40千瓦，約相當於一般英國住家屋頂太陽能系統的10倍。但這展示了再生能源如何直接供電鐵路運作。
莫瑞表示，這目前是全國唯一直接向鐵路供電驅動列車的太陽能陣列。「若你是鐵路運營商，這是你能買到最便宜的電力，」他補充道。
無論國內或全球，許多列車仍依賴柴油——一種化石燃料。要轉向電動化，鐵路運營商傳統上有兩種選擇：電氣化鐵軌，或列車頂部以類似手臂的受電弓連接的架空電纜。安裝這些系統成本高昂且技術複雜。
但工程師正開發實施此類技術的新方法，同時也出現了截然不同的替代方案，可能加速電氣化進程。
電氣化的關鍵障礙常是當地電網的限制——難以取得大規模連接供列車用電。「這個問題只會變得嚴重得多，」莫瑞說。
這也是為何他認為太陽能板對推動鐵路電氣化項目至關重要。
莫瑞表示，在奧爾德肖特項目後，他本希望Riding Sunbeams能繼續建設全面商業化試點。但資金問題阻礙了進程。
然而，如今擁有並維護英國鐵路基礎設施的Network Rail正尋找鐵路旁再生能源項目的供應商。
「這是大案子，」莫瑞說，並解釋其公司正計劃投標該合約。
然而，新項目帶來新複雜性。在奧爾德肖特，軌道早已電氣化——問題在於將太陽能板接入現有系統。
但對於停用柴油、改用架空電纜的列車，利用太陽能更為困難。因為太陽能板產生直流電，而架空電纜使用交流電。
不過，英國正努力開發新轉換裝置以解決此問題。
另方面，介於利茲和約克之間的科爾頓交匯處——英國最快鐵路交匯點，列車時速高達125英里——近日在哈德斯菲爾德大學開發的軟體協助下完成電氣化。
該軟體建立架空電纜系統的三維模型，使工程師能詳細規劃建設——省去傳統測試和評估，降低成本。
「所有規格均在軟體中精確測量，」該大學鐵路研究所副所長若昂·蓬博說。「自八月起，所有列車在該交匯處均以最高速運行。」
但電氣化還有截然不同的構想。波蘭初創公司Nevomo開發了電磁推進系統。透過在軌道間安裝厚實的鋁電纜，可將其改造至現有鐵軌上。此系統產生足夠強大的磁場，推動裝有磁鐵的貨車。
「我們完全淘汰了機車，」創辦人兼執行長本·帕切克說。「每節貨車獨立運作，也能成組運行。」
帕切克表示，該技術的一大優點在於讓運營商能快速停靠貨車——因此理論上可安全地將多節獨立運行的貨車緊密排列於同一路段，提升特定區域的貨運密度。
Nevomo希望明年在德國不來梅的一家鋼廠及印度一處港口啟用此技術的實際應用。
這些項目規模較小，每處軌道長度均未滿1公里（0.6英里）。但帕切克希望未來能有更大規模建置。「在鐵路這類相對保守的領域，我們需先充分示範。」
他補充道，電磁推進貨車的運動可實現自動化——但初期將由人員遠端操控。
在美國，Parallel Systems也致力於讓單節貨車電氣化，使其能獨立於鐵路網中運行——但方式截然不同，採用電池供電。該公司聯合創辦人兼執行長馬特·索爾表示，其貨車續航里程可達800公里。
他形容這如同在物流中心運送包裹——「原子化貨運」，與傳統機車牽引的長達2公里以上貨運列車截然不同。「我們專注於他們未涉足的短途運輸，」索爾說。
他補充道，目標並非取代貨運機車，而是提供能與卡車運輸競爭的鐵路配送服務。「若我們僅佔領10%的卡車市場，鐵路產業規模即將倍增，」他說。
曾與Riding Sunbeams合作的伯明翰大學史都華·希爾曼森表示，在現有鐵路網中調度單節貨運列車可能「相當具挑戰性——英國鐵路尤其如此」。
但他表示，新技術正協助加速電氣化進程——且電氣化列車現已成為新建鐵路的首選方案。
「所有這些技術在物理上皆可行且有效，關鍵在於商業模式的管理，」他說。