日本鐵路全面使用LED照明 實(shí)現(xiàn)節(jié)能

文章來(lái)源:恒光電器

發(fā)布時(shí)間:2013-10-16

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 日本鐵路企業(yè)很早以前就開(kāi)始致力于節(jié)能,。與其他交通工具相比,，鐵路的人均運(yùn)輸能耗原本就比較低。例如,，新干線的人均運(yùn)輸能耗只有飛機(jī)的25分之1,。

    但是，受到近期電力供求變化的影響,，鐵路已經(jīng)不能再高枕無(wú)憂,。東日本大地震發(fā)生后，核電站停運(yùn)造成的全國(guó)性電力短缺對(duì)鐵路造成了巨大的影響,。地震剛剛過(guò)后,，日本東部地區(qū)的鐵路企業(yè)就開(kāi)始全面開(kāi)展節(jié)能運(yùn)動(dòng)，隨著核電站停運(yùn),，西部地區(qū)的鐵路企業(yè)也同樣開(kāi)始了行動(dòng),。

    鐵路領(lǐng)域的節(jié)能技術(shù)一直在進(jìn)步,。以新干線為例，現(xiàn)在的“N700系”與第一代“0系”相比,，行駛時(shí)速為220km時(shí),，耗電量減少了約一半，與上一代的“700系”相比,，耗電量也減少了約20%,。但在今后，LED照明工程,，要想進(jìn)一步提高能源效率,，就必須采用新技術(shù)。普通鐵路的情況也同樣如此,。

　　地鐵采用LED和新型半導(dǎo)體

　　于2012年4月投入運(yùn)行的東京地鐵(東京Metro)銀座線新“1000系”車(chē)輛,，其外觀令人聯(lián)想起老“1000系”——1927年開(kāi)始商業(yè)運(yùn)營(yíng)的亞洲最早的地鐵所使用的地鐵車(chē)輛，但內(nèi)部卻大不相同,，采取了大量改善措施以提高性能,。

　　例如，為了提高乘客的乘坐舒適度,，車(chē)內(nèi)加大空調(diào)的輸出功率,，強(qiáng)化了空調(diào)的功能;把車(chē)內(nèi)顯示器改換為17英寸的寬屏液晶顯示器，提高了視認(rèn)性,。但強(qiáng)化這些功能后,，車(chē)輛的耗電量趨于增加。為此,，恒光電器,，新1000系采用了削減耗電量的技術(shù)。其中具代表性的是前部標(biāo)識(shí)燈(前燈)和車(chē)廂燈采用的led照明,。東京Metro稱(chēng),，地鐵前燈采用LED“尚屬首次”。

　　雖然主燈只有32瓦,，輔燈只有16瓦,，但亮度卻與過(guò)去的150瓦級(jí)前燈相當(dāng)。車(chē)廂燈也在確保亮度等于或大于過(guò)去熒光燈的同時(shí),，削減了約40%的耗電量,。車(chē)廂燈的LED照明壽命約為4萬(wàn)個(gè)小時(shí)，大約是熒光燈的3.5倍,。

　　不只是照明,，馬達(dá)也實(shí)現(xiàn)了高效率化,。采用的是比普通感應(yīng)馬達(dá)效率更高的永磁同步馬達(dá),。除此之外,，恒光，為了減輕曲線行駛時(shí)的振動(dòng)和噪聲,，車(chē)輛還配備了能夠沿曲線平穩(wěn)行駛的“徑向轉(zhuǎn)向架”,。使原本固定在轉(zhuǎn)向架上的車(chē)軸的朝向能夠沿軌道的曲線活動(dòng)。東京Metro稱(chēng),，這種方式應(yīng)用于地鐵也是日本“國(guó)內(nèi)首次”,。

　　并且，照明產(chǎn)品,，同屬銀座線的其他客運(yùn)車(chē)輛采用了使用新材料Sic(碳化硅)的功率半導(dǎo)體,。半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)此寄予了厚望，認(rèn)為這一技術(shù)“應(yīng)用于鐵路,，將會(huì)大大地加速普及”,。功率半導(dǎo)體的作用是在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，LED照明品牌,，或是為電池充電時(shí)控制或供給電力,。與使用Si(硅)的現(xiàn)行功率半導(dǎo)體相比，使用SiC的功率半導(dǎo)體能夠大幅降低電力損耗,，實(shí)現(xiàn)裝置的小型化,。

　　最先著手采用的是三菱電機(jī)公司。2011年10月,，該公司發(fā)布了配備SiC功率半導(dǎo)體的逆變器�,，F(xiàn)在，銀座線“01系”的部分車(chē)輛已經(jīng)配備了這種逆變器,。

　　緊隨三菱電機(jī)之后的是東芝公司,。該公司于2011年12月發(fā)布了使用SiC功率半導(dǎo)體的逆變器。三菱電機(jī)與東芝的逆變器是用于接觸網(wǎng)供應(yīng)的電壓為直流600伏或750伏的鐵路,。之后,，日立制作所又在2012年4月發(fā)布了為1500伏直流接觸網(wǎng)開(kāi)發(fā)的使用SiC功率半導(dǎo)體的逆變器。

　　附屬設(shè)備的節(jié)能也是當(dāng)務(wù)之急

　　在車(chē)輛之外的領(lǐng)域,，LED照明工程,，車(chē)站等附屬設(shè)備的耗電量也是一個(gè)重大課題。

　　現(xiàn)在,，照明方案,，日本的鐵路運(yùn)營(yíng)商為了應(yīng)對(duì)少子老齡化造成的減收，在經(jīng)營(yíng)運(yùn)輸業(yè)務(wù)的同時(shí),，還在擴(kuò)大非運(yùn)輸業(yè)務(wù),。正在開(kāi)展的措施包括增設(shè)站內(nèi)店鋪、經(jīng)營(yíng)商業(yè)設(shè)施,、擴(kuò)大數(shù)字標(biāo)牌(電子標(biāo)牌)及完善高速通信網(wǎng)等,。這些設(shè)施的耗電量占據(jù)的比例越來(lái)越大,。某鐵路人士稱(chēng)：“耗電量之大已經(jīng)到了不能稱(chēng)之為‘附屬’的地步。”

　　例如,，在東日本旅客鐵路公司(JR東日本)2010年度的總銷(xiāo)售額中,，非運(yùn)輸業(yè)的比例超過(guò)了3成。與之相呼應(yīng),，該公司鐵路運(yùn)行以外的能耗也擴(kuò)大到了整體的約3成,。

　　車(chē)站耗電量占鐵路運(yùn)營(yíng)商用電量的約20%，并呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì),。為了阻止這種趨勢(shì),，鐵路運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始在車(chē)站采用光伏發(fā)電系統(tǒng)和LED照明等。

　　JR東日本推行的“環(huán)保車(chē)站”就是一個(gè)很好的例子,。2012年春季,，東京四谷站成為了第一座環(huán)保車(chē)站。車(chē)站與相鄰商業(yè)設(shè)施的屋頂設(shè)置了光伏發(fā)電系統(tǒng),，LED球泡燈,，僅車(chē)站就具備50千瓦(kW)的輸出功率。

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