日本鐵路全面使用LED照明 實現節(jié)能

文章來源:恒光電器

發(fā)布時間:2013-10-16

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

    但是,，受到近期電力供求變化的影響，鐵路已經不能再高枕無憂,。東日本大地震發(fā)生后,，核電站停運造成的全國性電力短缺對鐵路造成了巨大的影響。地震剛剛過后,，日本東部地區(qū)的鐵路企業(yè)就開始全面開展節(jié)能運動,，隨著核電站停運，西部地區(qū)的鐵路企業(yè)也同樣開始了行動,。

    鐵路領域的節(jié)能技術一直在進步,。以新干線為例，現在的“N700系”與第一代“0系”相比,，行駛時速為220km時,，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,，要想進一步提高能源效率,，就必須采用新技術。普通鐵路的情況也同樣如此,。

　　地鐵采用LED和新型半導體

　　于2012年4月投入運行的東京地鐵(東京Metro)銀座線新“1000系”車輛,，其外觀令人聯(lián)想起老“1000系”——1927年開始商業(yè)運營的亞洲最早的地鐵所使用的地鐵車輛，但內部卻大不相同,，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,，車內加大空調的輸出功率,，強化了空調的功能;把車內顯示器改換為17英寸的寬屏液晶顯示器，提高了視認性。但強化這些功能后,，車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,。其中具代表性的是前部標識燈(前燈)和車廂燈采用的led照明。東京Metro稱,，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,，但亮度卻與過去的150瓦級前燈相當,。車廂燈也在確保亮度等于或大于過去熒光燈的同時，削減了約40%的耗電量,。車廂燈的LED照明壽命約為4萬個小時,，大約是熒光燈的3.5倍。

　　不只是照明,，馬達也實現了高效率化,。采用的是比普通感應馬達效率更高的永磁同步馬達。除此之外,，恒光,，為了減輕曲線行駛時的振動和噪聲，車輛還配備了能夠沿曲線平穩(wěn)行駛的“徑向轉向架”,。使原本固定在轉向架上的車軸的朝向能夠沿軌道的曲線活動,。東京Metro稱，這種方式應用于地鐵也是日本“國內首次”,。

　　并且,，照明產品，同屬銀座線的其他客運車輛采用了使用新材料Sic(碳化硅)的功率半導體,。半導體行業(yè)對此寄予了厚望,，認為這一技術“應用于鐵路，將會大大地加速普及”,。功率半導體的作用是在驅動馬達,，LED照明品牌，或是為電池充電時控制或供給電力,。與使用Si(硅)的現行功率半導體相比,，使用SiC的功率半導體能夠大幅降低電力損耗，實現裝置的小型化,。

　　最先著手采用的是三菱電機公司,。2011年10月,，該公司發(fā)布了配備SiC功率半導體的逆變器。現在,，銀座線“01系”的部分車輛已經配備了這種逆變器,。

　　緊隨三菱電機之后的是東芝公司,。該公司于2011年12月發(fā)布了使用SiC功率半導體的逆變器,。三菱電機與東芝的逆變器是用于接觸網供應的電壓為直流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伏直流接觸網開發(fā)的使用SiC功率半導體的逆變器,。

　　附屬設備的節(jié)能也是當務之急

　　在車輛之外的領域，LED照明工程,，車站等附屬設備的耗電量也是一個重大課題,。

　　現在，照明方案,，日本的鐵路運營商為了應對少子老齡化造成的減收,，在經營運輸業(yè)務的同時，還在擴大非運輸業(yè)務,。正在開展的措施包括增設站內店鋪,、經營商業(yè)設施、擴大數字標牌(電子標牌)及完善高速通信網等,。這些設施的耗電量占據的比例越來越大,。某鐵路人士稱：“耗電量之大已經到了不能稱之為‘附屬’的地步。”

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

　　車站耗電量占鐵路運營商用電量的約20%，并呈現逐年遞增的趨勢,。為了阻止這種趨勢,，鐵路運營商開始在車站采用光伏發(fā)電系統(tǒng)和LED照明等。

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

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