使用架空线或电池中的可再生能源的火车比带有绿色氢的燃料电池火车更经济。
与燃料电池汽车相比,将绿色电力加载到电池中,直接驱动汽车,对气候更加友好。VDE技术协会最近发表了一项研究,对这种方法如何驱动本地通勤铁路进行了研究。
铁路驱动方式的变化与气候政策有关:根据对地方铁路客运的研究,超过80%的运输能力已经由直接从架空线或电力导轨接收能量的装置提供。尽管如此,对气候造成破坏的柴油多单元动车仍然提供了很大的里程数,主要是在支线上。
换句话说,柴油机车仍然在偏远地区行驶数百公里的路线上占主导地位。对于这些路线的运营商来说,他们的问题是如何最经济地更换柴油多联机。那么是使用传统的电气化还是电池组火车?亦或使用氢动力燃料电池火车?
电池组或架空线的电力机车同样经济
在他们的计算中,VDE专家假定火车将服役30年,并且所用的电能将来自100%可再生能源。作为一个详细的示例,对莱茵兰铁路协会和Rurtalbahn铁路2026年运输数据进行了评估。
牵引器的比较为VDE专家带来了令人惊讶的结果。电动火车是“相同的经济”,因为有多个车厢从架空线上汲取能量。另一方面,燃料电池列车是最不经济的,在购买,操作和维护方面,它们比电池列车的价格贵多达35%。
研究者沃尔夫冈·克莱布斯(Wolfgang Klebsch)表示:“无论您选择如何驱动,电池概念始终保持领先地位。”在目前仍在使用柴油列车的典型通勤支线上,氢气动力装置始终是经济上不太有利的解决方案。克莱布斯:“这对我们来说也是一个令人惊讶的发现。”
燃料电池在效率和使用寿命方面处于劣势
对于VDE专家而言,燃料电池组劣势的主要原因有两个。第一个原因是能源成本。首先,电解氢产生的绿氢效率低于80%,然后必须将车辆燃料电池中的氢转换为效率更低于70%的驱动电流。
Klebsch强调说,燃料电池概念的问题是“电解器的效率和车辆中燃料电池的效率都受到衰减”。因此,与用于具有电池或来自架空线路的电力的火车相比,用于燃料电池的火车必须使用越来越多的能量。VDE专家指出,可以想象的是,在数十年的列车运行时间中,将来是否可以非常廉价地进口绿氢——但是这能否弥补燃料电池的劣势仍然值得怀疑。
从这个角度来看,绿色氢还不够便宜
为了评估电池组火车的经济效率,该研究假设牵引电流价格为每千瓦时12欧分。该研究计算得出,对于目前的情况,绿色氢的价格必须降至每公斤1欧元以下,这样电池和燃料电池列车才能齐头并进。
目前,绿色氢的实际价格为每公斤五到六欧元。一些公司做广告的价格低于4欧元,可能将来价格会降到不足1欧元。根据要求,该公司既不想确认也不能否认德意志铁路公司是否真的以12欧分的价格购买了每千瓦时的驱动功率。没有给出进一步的细节。
研究建议从2025年起不再使用新的柴油牵引装置
这项研究表达的第二个原因,即燃料电池概念比普通电池的更换成本要昂贵得多。在车辆的30年使用寿命中,必须最多更换7次燃料电池。随着时间的流逝,这种成本劣势将更加明显。
VDE专家Klebsch认为,希望在某个时候进行改进不是一种选择。到2050年使德国的交通产业实现无二氧化碳排放的政治要求,带来了采取行动的特殊压力。VDE专家强调说:“基于30年的行驶里程,最迟要在2025年之前不应再有新的柴油动车组投入运行。”因此,联邦政府必须迅速做出有关铁路绿色驱动概念的决定。
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