运输脱碳正在成为越来越重要政府和商业企业都致力于实现可持续发展目标。铁路电气化将在实现这一目标方面发挥关键作用，分析师预测，未来几年该领域将出现显著增长。
电气化不仅通过取消柴油服务帮助铁路网脱碳，而且还具有实现货运从公路向铁路模式转变的潜力。
奥雅纳英国电气化主管Jonathan Ridley表示：“这是交通网络脱碳的一些最重要机会。”。
然而，电气化的好处远远不止是减少碳排放。其他优势包括通过提高容量和缩短行程时间来改善列车性能，提高服务可靠性，降低机车车辆和轨道基础设施的全寿命车辆和维护成本。
支持铁路电气化增长
政府正在以多种不同的方式支持铁路电气化。例如，根据英国运输部（DfT）的数据，自2010年以来，英国已经投资了1250多英里的轨道电气化，目前的项目包括英国国营铁路公司迄今为止最大的项目——Transpennine Route Upgrade（TRU），即Midland Main Line和Severn Tunnel。此外，最近宣布了10亿英镑的Network North资金，用于北威尔士干线的电气化。
在大西洋彼岸，两党基础设施法案的通过表明，对交通项目的支持发生了重大变化，其中包括投资660亿美元的额外客运铁路资金，这是自美铁成立以来最大的此类投资。
这是对24亿美元的Caltrain现代化项目（CalMod）等项目的支持，该项目是首批为柴油走廊供电的美国运输机构之一。
CalMod首席执行官Pranaya Shrestha表示：“历史上，我们从未见过联邦政府对基础设施进行这种投资。”。
从中国到印度，都可以看到对铁路电气化的投资。在欧洲，有许多项目，其中许多是由欧盟推动或支持的。立陶宛363km长的维尔纽斯-克莱普达铁路线的电气化就是一个例子，这是IXB走廊的泛欧运输网.
立陶宛铁路公司负责该国铁路基础设施的子公司LTG Infra首席执行官维蒂斯·阿里马斯表示：“这是为了实现欧盟绿色协议的目标而启动的，对该国来说是一个具有战略重要性的项目。”。
“目前这条线路还没有电气化，但该项目将使列车不仅在这一领域，而且在整个IXB走廊上都能以电力牵引运行。”
电气化的技术挑战
铁路电气化的好处很多，但要实现这些好处，你必须克服许多挑战。来自技术观点，这些通常侧重于与现有基础设施的接口以及对现有基础设施的影响。
例如，CalMod正在处理一条160年历史的铁路，TRU正在处理现有的维多利亚州基础设施。一个常见的挑战是现有桥梁和隧道的净空，因为电气化需要的空间比某些现有基础设施所允许的空间更大，尤其是像英国这样的小轨距铁路。
里德利说，经常需要重大的民事和结构性干预，以及相关的成本和项目影响。
他说：“我们越来越多地看到使用部分或不连续电气化，或实施电压控制清除技术来帮助解决这些挑战。”。
“其次是管理电磁干扰风险的挑战，不仅是现有铁路系统，还需要对信号和电信网络以及包括医院和大学在内的外部敏感受体进行免疫接种。”
Transpennine路线升级的西侧由Stalybridge的电网馈线提供。信贷：英国国营铁路公司
最后，还有可用性和容量方面的问题大容量电源Ridley补充道：“高压电网供电点价格昂贵，可能需要多年的规划和交付。”。
新兴技术，如静态变频器（SFCs）正在帮助实现这一点，允许以比以前更低的网络电压进行电网连接。LTG Infra正在维尔纽斯-克莱普达项目中使用这些设备。
“SFC正在世界各地的几条50Hz铁路上使用。从传统馈线技术转换的主要驱动因素因项目而异，但通常与馈线合规性、减少需求、减少损失、项目资本成本和新输电基础设施的时间安排有关，”朱·阿利马斯说。
“SFC允许多个馈线站同步，从而提供财务和系统可靠性方面的好处。然而，同步运行可能会引入一些以前没有遇到过的技术问题。这些问题包括管理系统谐振、实施控制曲线以优化功率流并降低成本、减少循环以及系统拥塞/故障级别策略。”
确保当地社区的支持
当谈到与铁路电气化有关的社会挑战时，主要目的是确保当地社区参与可能会造成破坏性项目的工作。
TRU高级赞助商Ross Ashton表示：“TRU项目面临的挑战之一是70英里路线跨越农村地区和主要城镇。认真管理工作对沿线社区的影响是制定任何计划的重要因素。”。
“解决这类问题至关重要，而战略传播规划是关键。对于TRU来说，我们希望将自己融入这些社区，使他们成为旅程的一部分。为此，我们制定了一项可持续发展战略，称为“我们的指南针”，重点关注当地就业、学徒机会和社区参与。”
社区的承诺对成功实施电气化项目至关重要。
如CalMod项目所示，社区支持也可能是使项目得以进行的因素。作为一个小型机构，Caltrain需要多个社区的支持，以便从区域和国家合作伙伴那里获得所需的财政支持。其中包括旧金山县交通管理局、圣马特奥交通管理局和加利福尼亚高速铁路.
Shrestha说：“这需要很多人的努力。没有走廊沿线整个社区的支持和坚定承诺，我们就无法获得该项目的资金。”。
“需要整个社区和民选机构官员真正合作，才能按时、按预算和按计划交付如此规模的项目。社区的承诺对成功交付电气化项目至关重要。”
让我们加快速度！
虽然对铁路电气化的支持有所增加，而且我们不断听到新的投资，但许多人认为，这方面的进展还不够快。
例如，铁路行业协会（RIA）表示，工作需要急剧加速如果英国政府想在2050年实现净零的目标。
根据英国铁路与公路局（ORR）2023年的统计数据，2021年至2022年间，英国电网仅新增了2.2km的电气化轨道。该报告指出，英国的“一站式”电气化导致了更高的成本，这可以通过引入电气化滚动计划来解决。
Transpennine线路升级是英国国营铁路公司迄今为止最大的一次。信贷：英国国营铁路公司
里德利解释说：“长期稳定、可交付的电气化量允许保留和发展交付所需的技能，并允许对创新和新技术进行投资，以降低单位价格成本并提高效率。”。
“如果没有这一承诺，我们很可能会看到这些技能和投资被转移到新兴的全球机遇上。”
显然，还有很多工作要做，但人们对铁路电气化的兴趣和支持仍在增长，这一事实值得肯定。希望从每个新项目中吸取的教训将带来更好的结果，并帮助铁路部门更加接近其脱碳目标。
这篇文章最初发表在我们的数字杂志上未来铁路.你可以通过免费订阅该杂志点击这里.
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