網(wǎng)傳“中國高鐵一公里耗一萬度電”,是真的嗎?

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如今,高鐵為我們的出行帶來了極大的便利,然而,伴隨著高鐵發(fā)展,抹黑和攻擊高鐵的言論也甚囂塵上,有的謠言甚至延續(xù)了長達十多年時間,時不時就在網(wǎng)絡(luò)上“詐尸還魂”,誤導了不少讀者,“高鐵每公里耗電1萬度”謠言就是其中的典型例子。

那么,中國高鐵列車的能耗究竟如何?下面我們就用一個高鐵耗能模擬計算案例,來揭開造謠者的“畫皮”。

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(中國高鐵復興號動車組 圖片來源:新華網(wǎng))

1、高鐵列車的能耗究竟怎么算?

高鐵列車的能耗計算涉及多個復雜因素,包括列車的牽引功率、列車速度、列車質(zhì)量、運行時間、運行距離和運行環(huán)境等。一般來說,可以通過以下步驟進行估算:

第一,收集數(shù)據(jù)。我們需要收集高鐵列車運行時的平均速度、平均牽引功率以及其他相關(guān)參數(shù)(如列車質(zhì)量、編組、定員情況等)。

第二,計算總能耗。如果我們已知列車的平均牽引功率(以千瓦為單位)和列車運行的總時間(以小時為單位),則可以通過公式W = P × t來計算總能耗(以千瓦時為單位),其中W是總能耗,P是平均牽引功率,t是運行時間。

第三,計算每公里能耗。我們將總能耗W除以高速鐵路全長L,即可得到每公里的能耗(以千瓦時/公里為單位)。即E(每公里能耗) = W(總能耗) / L(公里)。

第四,計算每人每公里能耗。我們可以將每公里的能耗再除以每列高鐵列車的載客人數(shù),即可得到每人每公里能耗(以千瓦時/人·公里為單位)。即N(每人每公里能耗) = E(總能耗) /載客人數(shù)·L(公里)。

按照以上流程,高鐵列車耗能模擬計算案例如下(所有數(shù)據(jù)均為模擬數(shù)據(jù),僅供參考):

(1)高鐵列車編組:8節(jié)車廂,定員576人(估算)。

(2)列車平均速度:平均運行速度為300公里/小時。實際運行中可能因停靠站點和速度調(diào)整而有所變化。

(3)列車運行時間:根據(jù)平均速度計算,假設(shè)某高鐵線路全長1200公里,所需時間為4小時(1200公里 / 300公里/小時 = 4小時)。如果考慮到??空军c和加速減速過程,實際運行時間會更長。

(4)列車平均牽引功率:假設(shè)列車的平均牽引功率為8000千瓦。實際值可能因列車編組、載重和速度等因素而有所不同。

(5)計算列車總能耗:W(千瓦時) = 平均牽引功率P(千瓦) × 運行時間t(小時)

W = 8000千瓦 × 4小時 = 32000千瓦時,即32000度電。

(6)計算列車每公里能耗:每公里能耗E(千瓦時/公里) = 總能耗W(千瓦時)/總距離L(公里)

E = 32000千瓦時 / 1200公里 ≈ 26.7千瓦時/公里,即約26.7度電/公里。

(7)計算每人每公里耗電量N(千瓦時/人·公里) = 總能耗W(千瓦時)/(定員人數(shù) × 總距離L)

N = 32000千瓦時 / (576人 × 1200公里) ≈ 0.046千瓦時/人·公里,即約0.046度電/人·公里。

通過模擬計算,我們就知道了,高鐵列車運行期間耗電每公里約為26.7度,每人每百公里耗電約為4.6度。

不知道高鐵每公里耗電1萬度這種低級謠言從何而來?竟然還有那么多人被蒙蔽!

2、高鐵一公里耗一萬度電謠言從何而來?

還是鐵路權(quán)威部門鐵道科學研究院專家們道破了造謠者的那點“小九九”:他們是在偷換概念!

為啥呢?因為這些人將列車的牽引功率當成了列車每公里的耗電量。兩者根本風馬牛不相及啊。

例如,復興號高鐵列車CR400BF牽引功率為10140千瓦,列車運行1小時耗電量是10140千瓦時(度),經(jīng)過實際測算,這種列車每公里耗電的真實數(shù)據(jù)也不過21.1度,與我們前面模擬計算的數(shù)據(jù)相差不大。

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(中國高鐵動車組不同車型耗電量 圖片來源:中國鐵路微信公眾號)

而根據(jù)鐵路部門提供的實際數(shù)據(jù),高鐵每人百每公里的耗電量也不過3.8度。

高鐵確實是又快又節(jié)能??!

那么,高鐵列車節(jié)能降耗采取了哪些“大殺招”呢?還是以復興號高鐵列車為例來見識一下吧。

3、中國高鐵列車是如何節(jié)能降耗的?

一是低阻力流線型設(shè)計。

復興號動車組的車頭采用低阻力流線型、平順化設(shè)計,這種設(shè)計不僅美觀,更重要的是能夠顯著降低空氣阻力,從而減少能耗。據(jù)測算,相比傳統(tǒng)設(shè)計,復興號的空氣阻力降低了約10%,這對于高速行駛的高鐵列車來說,節(jié)能效果尤為顯著。

二是輕量化車身結(jié)構(gòu)。

復興號在車身材料上進行了優(yōu)化,大量采用鋁合金等輕質(zhì)材料,有效減輕了車身重量。車身重量的減輕意味著在相同速度下,列車所需的牽引力減小,從而降低了能耗。

三是智能變頻空調(diào)系統(tǒng)。

復興號智能動車組采用了先進的變頻空調(diào)技術(shù),能夠根據(jù)車內(nèi)溫度、乘客數(shù)量等條件自動調(diào)節(jié)制冷或制熱功率,避免了傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的“一刀切”模式,有效降低了能耗。據(jù)統(tǒng)計,這一技術(shù)使空調(diào)系統(tǒng)的能耗降低了約10%。

四是能量回饋制動系統(tǒng)。

復興號在制動過程中采用了能量回饋技術(shù),將制動時產(chǎn)生的電能回饋到電網(wǎng)中,實現(xiàn)了能量的循環(huán)利用。這一技術(shù)不僅減少了制動時的能量損失,還為電網(wǎng)提供了一定的電力支持。

五是優(yōu)化運行調(diào)度管理。

除了車輛本身的節(jié)能設(shè)計外,復興號的運行調(diào)度也進行了優(yōu)化。通過合理安排列車的發(fā)車間隔、運行路徑和??空军c,減少了列車的空駛時間和等待時間,提高了運行效率,從而間接降低了能耗。

六是綠色能源應(yīng)用。

雖然目前復興號尚未直接采用太陽能、風能等綠色能源作為動力源,但中國高鐵系統(tǒng)正在積極探索綠色能源的應(yīng)用。例如,在一些高鐵站房和沿線設(shè)施中,已經(jīng)開始使用太陽能光伏板進行發(fā)電,為高鐵系統(tǒng)提供輔助能源支持。

未來,我們相信隨著科技的不斷進步和環(huán)保意識的日益增強,高鐵列車將在節(jié)能降耗方面取得更多突破,高鐵列車將變得更加環(huán)保、高效、可持續(xù),從而推動全球高鐵事業(yè)開展綠色革命。

作者:王麟,鐵路高級工程師,中國作家協(xié)會會員,中國科普作家協(xié)會會員

出品:科普中國

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評論
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大學士級
中國高鐵世界領(lǐng)先,它不僅速度快,而且在節(jié)能降耗方面也取得了顯著成就,遠非“高鐵每公里耗電1萬度”謠言所能描述。隨著技術(shù)的不斷進步,中國高鐵將繼續(xù)在綠色、高效、可持續(xù)的道路上前行,為全球高鐵事業(yè)的綠色革命貢獻力量。
2024-09-06
臭皮匠心
少傅級
網(wǎng)傳中國高鐵一公里耗電一萬度電的說法與實際情況不符。中國高鐵在節(jié)能和綠色環(huán)保方面采取了多種措施,取得了顯著的成效??梢钥隙ǖ卣f,中國高鐵并不是像傳言中那樣耗電巨大,而是采用了先進的技術(shù)和管理措施,實現(xiàn)了高效能、低能耗的運行。
2024-09-06
臭皮匠心
少傅級
我們相信隨著科技的不斷進步和環(huán)保意識的日益增強,高鐵列車將在節(jié)能降耗方面取得更多突破,高鐵列車將變得更加環(huán)保、高效、可持續(xù),從而推動全球高鐵事業(yè)開展綠色革命。
2024-09-06