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探索重型货车电动道路系统
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2019年7月,英国政府修订了《气候变化法》(2008年),要求到2050年实现温室气体净零排放。这一雄心勃勃的目标实际上需要对整个英国的能源系统进行彻底的变革,这意味着英国需要全面的、稳健的、具有成本效益的、零温室气体排放的能源系统技术,涵盖发电、供热、运输和农业。

为什么要实现货运脱碳?

货运的脱碳将在实现这些目标中发挥至关重要的作用,如果英国要实现净零碳排放的目标,零排放的替代传统柴油动力重型货车(HGV)是至关重要的。陆运是一个重要的服务部门,对繁荣至关重要;然而,它也是温室气体和有毒气体的重要来源。

交通运输占英国温室气体排放的四分之一左右,其中90%以上来自道路运输。重型运输车约占该数字的五分之一(运输和环境统计:2021年年度报告)。

根据英国交通部(DfT)的统计数据,即使是在2020年新冠肺炎大流行期间,英国的道路上也有1360亿吨公里的货物由gb注册的重型货车运输(英国国内道路货运统计,2020年)。

一系列潜在的方法

那么,我们如何才能减少这一经济关键部分的碳影响呢?2020年7月,可持续道路货运中心(SRF)发布了《以最低经济成本降低英国长途道路货运的碳排放》白皮书,该中心成立的目的是帮助行业和政府减少道路货运部门的碳排放。其目的是研究一系列有潜力帮助货运脱碳的技术。这些技术包括大电池电动汽车、氢燃料电池汽车、生物燃料、合成燃料和电动道路系统(ERS)。

另一种可能的货运脱碳路线是将货运转向电气化铁路运输,这有很多好处,政府计划填补铁路电气化网络的空白,以实现更全面的电力货运路线。然而,考虑到目前80%的货运里程是由重型货车运输的,似乎极有可能对零碳道路货运的持续需求非常大。

SRF白皮书得出的结论是,ERS是道路车辆碳排放和能源最低的路线,也是英国和欧洲长途道路货运最实际的解决方案。白皮书提出了到21世纪30年代在全国范围内推广ERS的情况,估计该地区的总投资为193亿英镑,将使英国65%的道路货运运输实现电气化。剩下的35%主要是城市运输,预计在未来10年将主要转向纯电动汽车。

什么是电动道路系统?

ERS有几种形式,包括导电(车辆和基础设施之间的物理连接,用于电力传输)和感应(耦合磁场连接)系统。

最成熟和最具成本效益的技术是架空接触网系统,这在铁路部门是一种常见的技术,包括一个建立在道路边界外的支撑结构,包含两个接触网电缆系统,通过高载重车车顶的受电弓收集器提供正负电路。

受电弓可以根据需要连接和断开,重型货车可以自由离开电线超车或使用单独的车载电池继续他们的旅程。

英国人试验

木材运输专家目前参与了悬链电缆系统论证可行性研究,作为英国政府交通部拨款2000万英镑,用于加速零排放公路货运的推出,由Innovate UK提供。该联盟(城市科学、伍德、牛津郡议会、Furrer + Frey GB和埃克塞特大学)将研究在牛津郡干道和/或高速公路的适当路段安装ERS示范装置的可行性。Wood与DfT和国家高速公路密切合作,领导了该项研究的公路设计元素,并对经济和监管评估进行了更广泛的投入。

这项研究将于2022年3月结束,以期在2025年开始试验,并可能在2026年进行更广泛的推广。在论证研究被认为可行之前,需要考虑几个挑战和潜在的限制因素,并制定解决方案,包括必要的监管改革,找到最合适的规划许可路线,克服围绕潜在环境影响的挑战,对现有公用事业的影响,最重要的是,安全。能源供应的可获得性也将是主要考虑因素之一。首要的重要任务之一是选址和筛选,以确保示范研究所选道路段不受主要限制(如大型路口或桥梁结构),但同时又不能忽视未来更广泛推广可能会遇到的问题。

货运的未来会是什么样子?

ERS不太可能提供货运脱碳的唯一解决方案。它需要与其他技术协同工作,特别是与车载电池获得的电力,以允许在通电路段之间行驶,并用于城市运营。由于许多限制因素,英国道路系统的完全电气化是不可能的,零排放的电动重型货车也不是成为现实的必要条件。

ERS基础设施与其他道路基础设施项目(包括智能交通系统(ITS)、联网和自动驾驶汽车以及5G)结合也有几个潜在的机会,使其在财务上更具可行性,从而为英国提供更广泛的世界级数字交通环境。

随着世界寻求更可持续的交通选择,探索ERS的潜力只是伍德设计更智能的交通解决方案的方法之一,我们将继续利用新技术,装备交通运营商和开发商,帮助塑造一个更光明的未来。在这里了解更多关于我们的工作并与我们的专家联系。

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