Caltrainの電車、予想以上に効率的な性能
(caltrain.com)- Caltrainの新しい電車は 回生ブレーキ により、消費電力の約23%に相当する電力を回収して電力網に戻しており、予想を上回る効率を示している
- 実際の電力使用量は平日平均 207MWh、週末平均 175MWh と集計され、年間電気料金の推定値は1,950万ドルから1,650万ドルへと引き下げられた
- California Air Resources Boardの Low Carbon Fuel Standard Program から年間約600万ドルのエネルギークレジットが見込まれており、電化サービス初年度の燃料コストは従来のディーゼルサービスより低くなる見通し
- ブレーキ時に捨てられていた熱エネルギーを電力として回収し、Caltrainの車両はこれを Overhead Contact System を通じて他の列車や電力網へ送るよう設計されている
- Caltrainはサービスを 100%再生可能エネルギー で運行しているが、現在回収された電力は電力網に無償で提供されており、そのエネルギーに対する補償を求める法的義務はない
予想を上回る電車の効率
- Caltrainの新しい電車は 回生ブレーキ により、システム消費電力の約23%に相当する電力を回収して電力網へ戻している
- 当初の予想を上回る効率を示しており、持続可能な交通を掲げるCaltrainの運営目標とも一致している
電力使用量とコスト見積もりの変化
- 電力使用コストは当初、年間約 1,950万ドル と見積もられていた
- 電化サービス開始後の実際の電力使用量は次の水準となっている
- 平日平均 207MWh
- 週末平均 175MWh
- この使用量に基づき、年間電気料金の推定値は 1,650万ドル に引き下げられた
エネルギークレジットとディーゼル比のコスト
- CaltrainはCalifornia Air Resources Boardの Low Carbon Fuel Standard Program から年間約 600万ドル のエネルギークレジットを見込んでいる
- このクレジットを反映すると、電化サービス初年度の燃料コストは従来の ディーゼルサービス より低くなる見込み
- 現在、回収された電力は電力網に 無償供給 されている
- そのエネルギーについてCaltrainが補償を受けるべきだという法的要件はない
回生ブレーキの仕組み
- 回生ブレーキは電車に 1886年 に初めて導入された技術である
- ブレーキ中にエネルギーを熱として失う代わりに、電動機を逆方向に駆動してエネルギーを回収する
- Caltrainの車両は、回収した電力を Overhead Contact System(OCS) に戻すよう設計されている
- OCSは電力を最も近い traction power facility に送る
- その後、その電力はシステム内の他の列車を動かすために使われるか、電力網へ戻される可能性がある
再生可能エネルギー運行とサービス目標
- Caltrainはサービスを 100%再生可能エネルギー で運行しており、そのうちほぼ4分の1に相当するエネルギーを電力網に戻している
- 新しい電車車両は、最新のサービス提供と持続可能な交通というCaltrainの組織目標に合致している
1件のコメント
Hacker News のコメント
電気 Caltrainは本当に良い。
ずっと静かで、車内もより快適になり、以前より速く、頻繁に走るようになった。
これに加えて新しい BART 車両もかなり静かになり、Muni も信頼性と満足度の記録を更新しているので、Bay Area に公共交通のルネサンスが来ている感じがする。
Caltrain や Muni と違って、BART の経営陣は無能で、実際の運行改善よりも見当違いなことに金を使うほうに関心があるように見える。
BART 警察は多数の SUV を保有しており、Bay Area で警官 1人あたりの車両比率が最も高い。
Muni のバスやライトレール車両と BART 車両、さらには新型車両の朝の状態を比べると、清潔さの差は大きい。
San Francisco 本土は、今よりも Manhattan に近づくべきだ。
週末に30分ごとに走るのと2時間ごとに走るのでは、友人と昼食を食べに Redwood City まで電車で往復できるか、どちらかが運転しなければならないかの違いになる。
San Jose から Gilroy までの区間を電化すれば、さらに良くなるはずだ。
素晴らしいが、ここまで来るのに環境レビューと不安定な資金調達のせいで20年以上かかった。
しかも、既存の比較的短い線路区間を改修しただけだ。
California は今後必要になる巨大インフラ事業のために、官僚的手続きを減らし、きちんと資金を付けるべきだ。
Canada でも似た事業が進んでいるが、CHSR が経験した行政の泥沼にはまるのではないかと心配している。
新しい Crown corporation である VIA HFR が担当していて、まだエンジニアリング入札を受けている段階だと理解している。
Toronto-Montreal 間の安く、速く、安定した鉄道は多くの Canada 人にとって夢のような話だろうが、実現するにはどうすればよいのか気になる。
https://tc.canada.ca/en/rail-transportation/railway-lines/hi...
California 住民は米国で最も多く税金を払っているのだから、住民はすでに自分たちの役割を果たしている。
責任を問うべき相手は行政であり、官僚組織に圧力をかけるべきで、州議会も大きく手を入れる必要がある。
批判自体は妥当だが、多くの場合、羹に懲りて膾を吹くように全体を捨ててしまう。
難しいのは、どの事業だけ規制を減らすのか、そしてどの規制は残すべきかを判断することだ。
Chesterton の柵のような問題だ。
WSJ の寄稿に出ていたアプローチはかなり興味深い。
「法的命令の大半は Congress が制定した法律ではなく、選挙で選ばれていない官僚たちが毎年何万件も公布する『規則と規制』である」
「President Trump は行政措置により、直ちにそうした規制の執行を停止し、見直しと廃止の手続きを開始できる」
「大統領がそうした規制を何千件も無効化すれば、批判者は行政府の越権だと言うだろうが、実際には Congress が承認していない行政命令式の規制何千件もが生んだ行政府の越権を正すことになる」
WSJ 関連リンク: https://archive.is/nFNp4
良いニュースだ。
特に電気列車は Diesel 列車よりはるかに速く加速する。
発車時に横にいると、列車1編成分の長さも進まないうちに時速40マイルくらいに達する。
出力よりも立っている乗客のせいで制限されているに近いように見え、加速に使ったエネルギーの大半は次の停車時に回収されるので、速い加速が多くのエネルギーを使うわけではない。
記事によると、新しい列車の回生ブレーキがシステム消費エネルギーの約23%を生み出し、電力網へ戻している。
摩擦があるなら、むしろより高い加速度のほうがエネルギー消費を少なくすることもあり得る。
記事で個人的に知らなかった素晴らしい点は、Caltrain が100%再生可能電力で運行されていることだ。
Germany はそのようなやり方で全ての原発をなくしたにもかかわらず、石炭を燃やし続け、Russia から燃料を買わざるを得ない状況になった。
Caltrainは「100%再生可能エネルギーで運行されている」と主張しているが、結局は皆と同じ電力網につながっている
電力の半分がクリーンだから、顧客Xは再生可能電力で顧客Yはそうではない、と言うのは物理的にはあまり意味がない
ある供給者、または供給者グループが再生可能資源からのみ調達し、非再生可能電力を転売せず、同じ電力を二重販売せず、どの時点でも自分の需要を賄えるなら、私はそのプールからクリーン電力を買っていることになる
実際の電子が天然ガスや石炭から来たかどうかは重要ではない
私がプールに十分な再生可能電力を買って投入しており、私が天然ガス由来の電子を使っている間に、私が投入した電子は別の誰かが使うことになるからだ
Caltrainがまさにこのように運用しているかは分からないが、全員が物理的に同じプールを使っているという事実だけで、100%再生可能電力の購入が不可能になるわけではない
発電は無料ではないので、再生可能であれ非再生可能であれ、発電所は誰かが電気を買っている間だけ発電を続ける
例えば私は100%再生可能電力の料金プランを使っている
だが顧客Xは再生可能電源にお金を払い、顧客Yは非再生可能電源にお金を払っているので、顧客Xは自分が再生可能電力を使っていると言える
これは文字どおり本質ではない
列車のエネルギー消費は、自動車利用を置き換える効果に比べれば些細なものだ
この節約分をより高い速度、より多くの乗客、より高い運行頻度に変えられるなら、その方が価値がある
そう変える方法がないなら、ただで得られる利益なので良いことだが、焦点はずれている
以前のディーゼル列車は、匂いも味も分かるほどで、かなり厄介だった
騒音と汚染も大幅に減ったので、全体としては非常に大きな改善だ
米国が海外の機関がすでに知っていたことを今になって学んでいる様子は、滑稽でもあり苦々しくもある
今日見た別の例では、NYCの混雑課金がマンハッタンの自動車事故と負傷を「驚くほど」大きく減らしたというものがあった
あまりにも当然の結果だ
過去に戻ることはできないが、これからの状況は改善できる
指標が正しい方向に動いたときは、その事実を公に知らせるべきだ
そうすれば、後で誰かが元に戻したり、予算を切ったり、流れを止めようとしたりするときに、より難しくなる
情報を静かに埋もれさせておくと、プラグを抜くのが簡単になる
実際、多くの人が何も変わらないと本気で信じていた
マンハッタンで車が減れば、残った車の平均速度が上がって事故の可能性が高まることもあり得るからだ
ニューヨーク市地下鉄にこの技術がないというのが信じられない
今でも地下鉄でブレーキ粉じんを吸い込んでいる
新しい列車の回生ブレーキがシステム消費エネルギーの約23%を生成して電力網に戻すという数字が、いまいち理解できない
23%を25%に丸め、制動エネルギーの回収が100%効率だと仮定しても、システムに入れたエネルギーの4分の1が戻ってくるという意味になる
自動車の市街地走行ではブレーキを踏んでいる時間が25%あるかもしれないが、列車は走っている時間が長く、制動時間は相対的に短い
機関車を切り離したときに列車が無動力で非常に遠くまで転がっていくとも思えないのに、運動量から回収できるエネルギーがあるとしても、全体の25%は大きく見える
この数字がどう成り立つのか気になる
1両の機関車が全体を牽引するのではなく、各台車が駆動されるため、電車ははるかに速く速度に到達できるという大きな利点がある
核心の問いに答えると、走行中の列車の転がり抵抗は非常に小さいので、エネルギーコストの大半は加速時にかかり、巡航中は出力の5〜10%程度しか使わないはずだ
ゴムタイヤを使う自動車よりはるかに効率が良い理由の一つだ
移動中の摩擦が非常に低いなら、いったん速度が乗った後に列車を動かすのに大きなエネルギーが必要ないというのは筋が通る
速度を落とすとき、そのエネルギーの一部は戻ってきて、残りは熱として失われる
接触している金属面積が約1cm²しかないことを見ればよい: https://www.reddit.com/r/Damnthatsinteresting/comments/17ysd...
摩擦は非常に小さい
平地では、たまに少し押してやるだけで走り続ける
再生可能電力が大型水力発電ダムから購入されるものなら、機関用電力の価格は貯水池の水位によって変わる可能性がある
より乾燥した年には電力コストが上がるかもしれない