中國第一輛氫能有軌電車2019年在佛山正式亮相。氫燃料電池作為氫能源有軌電車的動力源,全線采用的無線接觸網(wǎng)不僅對傳統(tǒng)有軌電車架設(shè)接觸網(wǎng)的問題進行解決,與傳統(tǒng)有軌電車相比,還增加了有軌電車的續(xù)航里程。氫燃料電池利用氫氣與氧氣在燃料電池中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能進而轉(zhuǎn)化為動能推動有軌電車前進,排放產(chǎn)物只有水,可以實現(xiàn)真正的零污染。由于氫能源有軌電車的綠色環(huán)保、無污染 特點與國家正在推行的大政策、大方向一致,因此國內(nèi)很多地方政府開始對建設(shè)氫能源有軌電車進行規(guī)劃研究。
佛山市高明區(qū)有軌電車項目總平面圖
1、與其他現(xiàn)代有軌電車相同的特征
(1)中等運量
從國內(nèi)外的經(jīng)驗來看,現(xiàn)代有軌電車的高峰小時單向斷面合理運能為0.5?1.2萬人次/h,是一種中等運能的交通系統(tǒng)。
(2)節(jié)能環(huán)保
現(xiàn)代有軌電車采用電力牽引或者新能源,環(huán)境污染小,符合當(dāng)前節(jié)能減排、生態(tài)城市的建設(shè)需求?,F(xiàn)代有軌電車人均能耗約為0.07 kW-h/座席乘客,僅相當(dāng)于公交車的1/4,噪聲較汽車小5 ~ 10 dB,是一種節(jié)約能 源的清潔交通工具。
(3)人性化設(shè)計
現(xiàn)代有軌電車一般采用100%低地板車輛,地板高出軌道面約30 cm,嬰兒車、殘疾人輪椅車可以自由乘降。因為現(xiàn)代有軌電車處于固定的運行軌道,所以就算增大車輛動能時,仍能保證良好的運行穩(wěn)定性給予乘客乘坐的舒適性,既滿足了乘坐的舒適性又是一種人性化的交通工具。
(4)環(huán)境適應(yīng)性強
現(xiàn)代有軌電車架設(shè)有線接觸網(wǎng)、照明、支柱與網(wǎng)格草坪設(shè)計,在文旅融合的基礎(chǔ)上也將其中景點因地制宜進行保護。轉(zhuǎn)彎半徑小,為10.5 ~ 25 m,方便在道路上敷設(shè);軌道制式令其交通形象更為突出,具有更強的交通引導(dǎo)性。
(5)建設(shè)靈活度高
現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)投資相當(dāng)于地鐵的1/6 ~ 1/4,具 有較為合理的運量投資比;同時建設(shè)形式相對靈活,能夠與道路交通混行,建設(shè)周期較短,一般為2 ~ 3年。
2、自身獨特的技術(shù)特征
(1)環(huán)境適應(yīng)性更強。由于其無接觸網(wǎng)、變電所等設(shè)施,與周邊城市景觀協(xié)調(diào)性更好,可提升城市景觀效果,也減少了初期建設(shè)成本的投入。
(2)環(huán)保性能更好。由于氫燃料電池發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),生成唯一產(chǎn)物一一水,因此相比較電能的產(chǎn)生,更加綠色環(huán)保。
(3)獨立性更好。系統(tǒng)運行不依賴外部電源,不受外部電源穩(wěn)定性的影響,只需要加氫即可。
(4)制造成本低。氫氣來源途徑多,可以利用工業(yè) 廢氫或者低峰電能制氫等。
(5)基地防爆設(shè)計。
氫能源雖然綠色環(huán)保、無污染,但氫氣易燃、易爆(空氣中含4% ~ 75.6%遇火則爆炸)。 目前國內(nèi)尚無相關(guān)運營案例,也無針對氫能源有軌電車包括車輛基地等的相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。由于車輛基地環(huán)境中存在一定的氫氣,因此其設(shè)計與常規(guī)的車輛基地不同,需要進行防爆設(shè)計??偲矫嬖O(shè)計在車輛基地靠近加氫站位置設(shè)置有軌電車加氫線,方便其近距離加氫;范圍內(nèi)設(shè)置安全隔離帶,以保證加氫的安全。基地內(nèi)需把帶氫作業(yè)庫房與非帶氫庫房分開,動火庫房與非動火庫房分開。帶氫作業(yè)廠房有月檢/臨修庫、堿輪庫,不帶氫作業(yè)的建筑如綜合樓和蓄電池間,根據(jù)氫能源防爆要求,不帶氫作業(yè)建筑應(yīng)距離帶氫廠房30 m 安全距離。對氫能有軌電車的運行環(huán)境以及乘客的安全環(huán)境加以嚴格標(biāo)準(zhǔn)和措施。
車輛基地總平面圖
總的來說,氫能源有軌電車將氫燃料電池作為動力,并且全線無接觸網(wǎng)運營,不僅解決了傳統(tǒng)有軌電車需要架設(shè)接觸網(wǎng)的問題,還不影響城市景觀;增加了續(xù)航能力;零排放的綠色環(huán)保特性與國家政策走向一致。佛山市高明區(qū)氫能源有軌電車項目開通運營1年多以來,給高明區(qū)人民的出行帶來便利。佛山有軌電車在實踐應(yīng)用中積累經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)不足,這一領(lǐng)跑未來將會給更多的城市建設(shè)氫能源有軌電車線路樹立信心。