2013年07月12日08:17
採用新一代技術必不可少
實際上，鐵路領域的節能技術日益進步。以新干線為例，第一代“0系”與現行的“N700系”相比，在時速同為220km的情況下，后者的耗電量僅為前者的大約一半（圖3）。N700系與上一代的“700系”相比，耗電量大約減少了20％。
圖3：不斷採用節能新技術的新干線
新干線每次導入新型列車，耗電量都會減少。在相同的行駛速度下，N700系的耗電量隻有0系約一半。
以新干線為代表，最新的鐵路車輛在節能措施上精益求精。今后，要想進一步提高能源效率，就必須採用下一代技術。
在電子領域，有望成為下一代節能對策的有以下4項：（1）提高電氣設備的效率﹔（2）提高能源轉換的效率﹔（3）活用再生制動能量﹔（4）提高動力源的效率（圖4）。
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圖4：在鐵路車輛節能中備受期待的電子領域 對於鐵路車輛的節能，電子領域還有很多可以做出貢獻的技術。特別是為了積極利用再生制動能量，今后，導入SiC逆變器、PMSM、蓄電裝置的步伐估計將會加快。 |
上述4項具體來說，（1）是要提高電源、空調、照明的效率﹔（2）是提高逆變器等電力轉換裝置的效率，（3）是循環利用制動時產生的再生能源，借此實現節能。
至於（4），電動列車要提高馬達的效率，火車則要實現電氣化以及發動機、馬達相結合的混合動力化，在未來爭取採用燃料電池。
在今后的節能過程中，可能會從鐵路領域普及開來的，是功率半導體元件使用碳化硅（SiC）的“SiC逆變器”。現在，配備二極管部分使用SiC的逆變器的列車，已經在東京地鐵銀座線啟動了運行試驗。
另外，由於永磁同步馬達（PMSM）有望使耗電量削減約2成，因此也被越來越多地用於鐵路車輛。現在已經得到了東京地鐵及日本貨物鐵路公司（JR貨物）的採用。
除此之外，蓄電系統方面，配備蓄電池的柴油混合動力列車現已投入量產。日本鐵道綜合技術研究所（鐵道綜研）、東日本旅客鐵路公司（JR東日本）、九州旅客鐵路公司（JR九州）等正在開發能夠在非電氣化區間行駛的、配備蓄電池的列車。
此外，在非電氣化區間的電氣化方面，利用無線供電的LRT（新一代路面電車）等舉措開始活躍。（日經技術在線！ 供稿）
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