太陽能軌道供電革新：英國鐵路綠能轉型新突破
'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，數以千計往西南方向行駛的列車駛離奧德肖特車站時，都會經過鐵軌旁一組嵌在軌道旁的太陽能板。儘管幾乎無人會注意到這套裝置，但他們所搭乘的列車正從中獲取電力。
「在陽光明媚的午後，若你搭乘經由奧德肖特的列車，其動力將有部分來自這些太陽能板，」Riding Sunbeams共同創辦人兼執行長李奧·莫瑞（Leo Murray）表示。該新創公司致力於利用再生能源推動鐵路電氣化工程。
Riding Sunbeams於2019年在奧德肖特建置此套裝置，規模僅40千瓦，相當於英國一般家庭屋頂太陽能裝置的十倍左右。然而，這項示範計畫展示了再生能源如何直接供應鐵路系統。
莫瑞指出，這也是目前全國唯一能將電力直接供應鐵路系統以推動列車的太陽能裝置。「對鐵路公司而言，這是所能取得的最便宜電力，」他補充道。
目前英國乃至全球仍有許多列車以柴油這種化石燃料運行。鐵路電氣化傳統上僅有兩種選擇：第三軌供電或車頂受電弓連接的架空電纜，但兩種系統的安裝成本高昂且技術複雜。
不過工程師正探索新技術，同時也出現全然不同的替代方案，有望加速電氣化進程。
莫瑞指出，鐵路電氣化的主要瓶頸在於當地電網容量限制——很難取得大規模電力連接來供應列車。「這個問題近年變得愈發嚴重，」他說。
這正是他認為太陽能板對鐵路電氣化至關重要的原因。
莫瑞坦言，奧德肖特計畫後，他原本希望公司能進一步建造全尺寸商業示範案，但資金問題使計畫受阻。
如今，擁有並維護英國鐵路基礎設施的英國鐵路網公司正尋求軌道側再生能源計畫的供應商。
「這是重大轉折點，」莫瑞表示，其公司正計畫投標相關合約。
不過新計畫也帶來新挑戰。奧德肖特路段原本已電氣化，屬既有系統加裝太陽能板。
但對於從柴油轉換為架空電纜供電的列車，善用太陽能較為困難，因太陽能板輸出直流電，而架空電纜使用交流電。
目前英格蘭正積極研發新轉換裝置以解決此問題。
另方面，位於利茲與約克之間的科爾頓交匯處——英國行駛速度最快的鐵路交匯點（列車時速高達200公里），近日透過哈德斯菲爾德大學開發的軟體完成電氣化。
該軟體建立架空電纜系統的3D模型，讓工程師能精確規劃施工細節，透過減少傳統測試需求來降低 costs。
「所有規格均透過軟體精確測量，」該大學鐵道研究所副所長若昂·龐博（João Pombo）表示，「自8月起，所有列車均以最高速度通過該交匯處。」
鐵路電氣化尚有其他創新構想。波蘭新創Nevomo開發電磁推進系統，透過將粗厚鋁製電纜嵌入鐵軌間防護外殼進行改造，產生磁場推動裝設磁鐵的貨車車廂。
「我們完全捨棄機車頭，」執行長本·帕切克（Ben Paczek）表示，「每節車廂均可獨立運作，也能群組行駛。」
此技術關鍵優勢在於能快速制動貨車，理論上可讓多節獨立車廂在鐵軌上密集行駛，提升特定區域貨運密度。
Nevomo預計明年在德國不來梅鋼鐵廠及印度港口啟用實測系統，規模均小於1公里。帕切克表示：「鐵路屬保守產業，我們需先充分證明技術可行性。」
他補充，電磁推進車廂未來可實現自動駕駛，但初期將由人員遠端操控。
美國Parallel Systems公司則以電池技術賦予貨車車廂獨立移動能力，共同創辦人馬特·索爾（Matt Soule）指出，該公司車廂續航可達1,280公里。
他將此模式比喻為配送中心的貨物分包——「原子化貨運」，迥異於長達2公里以上的傳統機車牽引貨列。「我們專注於處理既有鐵路未涵蓋的短程運輸，」索爾表示，「若能搶占10%的卡車市場，鐵路產業規模將翻倍。」
伯明罕大學的史都華·希爾曼森（Stuart Hillmansen）曾與Riding Sunbeams合作，他認為在現有鐵路網中調度獨立貨車車廂「難度頗高——尤其在英國鐵路上」。但他也肯定新技術正加速電氣化進程，電氣化列車已成新建鐵路的首選方案。
「這些技術在物理層面皆可行，關鍵在於商業模式的可行性，」他總結道。