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高铁一公里多少钱(高铁跑起来是如何供电的)

发布者:张阳林
导读2016年12月28日,昆沪铁路全线开通运营,途经53个车站,跨越2252公里。以每小时300公里的时速运行,最快也要十个半小时。高铁动车组全由电力驱动,时速250千米每小时耗电4800度,来回往返一

2016年12月28日,昆沪铁路全线开通运营,途经53个车站,跨越2252公里。以每小时300公里的时速运行,最快也要十个半小时。高铁动车组全由电力驱动,时速250千米每小时耗电4800度,来回往返一次就要耗费近十万度电。

高性能意味着高能耗,跨度如此之大的高铁线路是如何供电的呢?

高铁跑起来是如何供电的?如此高的时速,每小时需要耗电多少度?

我国高铁科技水平世界一流,拥有世界上行驶速度最快的动车,也是高铁里程最多的国家。沪杭高铁成功实现350km/h的世界疾速,日常情况下速度不会提的那么极限,一般时速维持在250km/h上下,这是照顾能耗的最优选。

当动车组以时速每小时350km行驶时,行驶一小时的消耗的电量将达到9600度,足足翻了一倍。随着运行速度的加快,能耗成指数级增长,为了兼顾能耗与速度,国内高铁的运行一般维持在250km/h。

高铁跑起来是如何供电的?如此高的时速,每小时需要耗电多少度?

高铁的供电原理和电车类似,简单来说就是在铁路上搭一根电线,在动车上安一个可以导电的滑轨,以这样的方式供电。这组电线被称为“电网”,导电滑轨被称为“受电弓”。

如此长的一条路线,当然不可能用一条电线沟通,平均数十千米处就会有一处供电单元,为高铁提供电力。为了保证用电安全,每个供电单元之间不能直接连通,中间有一段很短的线路是进行电气绝缘的。

这段“无电”距离很短,一般长约百米,通过这段路程的高铁相当于失去了动力来源,只能凭惯性运动。当然作为乘客你应该根本感觉不出来,高铁如此快的速度,一两秒就过去了。

高铁跑起来是如何供电的?如此高的时速,每小时需要耗电多少度?

要让满载16节,每节重量60吨左右,还带着千来号人的列车飙到350km/h可不是一件容易的事。高铁如此优异的性能离不开分散式动车组的设计,这也是它为何耗能如此大的原因

与传统铁路系统的火车不同,高铁的动力源不止一个。火车使用火车头牵引,后面拉几个车厢可以随时调整,遇到山坡比较陡峭的情况,火车后面还会加装一节动力车厢,顶着它爬坡,灵活分配动力。火车能跑多快,完全在一个或两个动力车头。

高铁采用的动车组系统则是把动力装置分散安装在车厢上,把这几节带有牵引力的车厢分别安排到普通车厢之间,形成一个动车组。这样做,列车的动力来源就变多了,速度也能突破牵引车的极限,能耗也相对变高了许多。

高铁跑起来是如何供电的?如此高的时速,每小时需要耗电多少度?

中国的高铁设置有两种动车组模式,最高荷载的16节车厢和最低荷载的8节车厢,可针对载客量多少来进行切换。如此高的时速运行,动力分配不平衡很容易产生事故,所以高铁不能说想挂多少车厢就挂多少,而是固定的8厢、16厢。随着技术的革新,今年6月份上线的超长动车组CR400AF-BZ,最高荷载达到17厢。

按照国家工业用电标准,每度电在一块钱左右,昆沪高铁往返一趟耗电10万度左右,电费也要10万左右。假设满载差不多千人,往返人均两千的票价,来回一趟营收200万上下,看似赚了不少,那为什么高铁年年亏损呢?

注意营收这块是顶着满载状态预估的,现在疫情大家都减少出行,实际荷载情况能有50%就不错了,而且公共交通系统没有说人少就不拉的,实际的荷载情况可能更糟糕。

高铁跑起来是如何供电的?如此高的时速,每小时需要耗电多少度?

高铁作为高精尖的科技设备,折损非常严重,我国京沪高铁复兴号创造350km/h的世界疾速,是2017年的事,虽然都有保养维护,但现在的安全行驶急速也只能保证在300出头。

电力、折损、人工、养护,这些是高铁运营的主要成本,如果仅从商业角度评判,这可能不是笔好买卖。这还没算基础铁路设施建设和列车的科技研发、建造费用,投入与产出根本不成正比。

站在一个商人的角度看高铁是亏的,但站在国家层面,亏损只是表象。高速铁路系统连通全国各地,提高人民出行效率,促进各地政治、经济、文化、人才的交流互通,优化资源配置,带动全国发展,这才是修建它的意义。国之重器当之无愧!

高铁跑起来是如何供电的?如此高的时速,每小时需要耗电多少度?

为响应绿色、低碳、可持续的发展要求,高铁也要“减减肥”

你可能会觉得现在的高铁耗电量大,但在正式投产前设计的高铁耗电量要比现在高出好几倍,对高铁核心技术的突破才让我们又快又省。

高铁作为国家的“亲儿子”,国家对他有更高的期望,也对他有所要求。如何让高铁更省电,一直是研究人员刻苦钻研的课题。CR400AF型复兴号动车组作为创造世界最快记录的列车,集先进的科学技术于一身,它的能耗比前辈们更低。以每小时350公里的速度行驶,人均百公里耗能仅3.8度。

最新生产的CR400AF-Z型复兴号智能动车组,在节能上则更进一步,同等行驶速度下,人均百公里耗能降到3.5度。不光动力上降低了能耗,服务功能方面也同样做到了省电。列车内的空调需要长时间稳定输出,采用变频式更节能,这一点改动降低了空调10%的能耗。

高铁跑起来是如何供电的?如此高的时速,每小时需要耗电多少度?

高铁不光耗电还能产电,你听说过吗?

高铁发电的来源是电动机变发电机。高铁重量大速度快,无法通过常规的刹车盘进行快速制动,技术人员就把它庞大的动能转化为电能,重新回归电网,完成动力削减。等列车来到低速行驶阶段再启用刹车盘进行制动,让列车顺利停靠。

这部分制动产生的电流回到电网,可以被同一供电区间的其他列车使用。这样一来二去,产生的电流就完成生产再使用的流程,达到节电的目的。高铁行驶距离长,经过的站点不少,制动次数也多,这部分电流的反馈利用也是很有必要的。

高铁跑起来是如何供电的?如此高的时速,每小时需要耗电多少度?

只可惜这部分制动再生电流因为转换储存难度大,无法被电网转换为民用,同一个供电区间也不一定就有列车通过,发出来的电很可能被浪费了。或许未来技术再进步,可以把这部分电流储存到动车上供内部使用。