世界范围内太阳能系统在铁路的应用现状简述

很少有国家成功调试和运营在车顶上装有太阳能光伏（SPV）系统的列车。在意大利，非晶硅模块被安装在5列客运车厢、2列机车和3列货运车厢上。2010 年，法国国营铁路 TER-SCNF（Transport Express Regional Societe Nationale des Chemins defer Fran?ais）测试了配备薄膜CIGS（铜铟镓硒）SPV模块的内燃动车组（DMU）。该SPV系统被安装在车顶上，容量为 990 Wp，为DMU内的电气照明系统提供部分电力。

2011年，印度铁路公司在印度Punjab邦Pathankot的火车车顶安装了 1 kWp 容量的 SPV模块。SPV模块为420 W的电力负载供电。印度Himachal Pradesh邦的KalkaSimla 山区铁路也进行了类似的尝试，SPV模块为6个LED灯泡供电，每个灯泡的功率为 6 W。这些实验都是以最高运行速度为40 km /h的窄轨铁路列车为对象而进行的。

尽管在火车上安装 SPV 系统的实验是成功的，但在公共领域中可用于太阳能铁路列车进一步研究和开发的科学数据很少。2013 年，在伊朗进行的一项类似研究表明，在炎热的月份，SPV 系统可以为客车提供74% 的电力需求，在寒冷的月份可以提供25%的电力需求。SPV系统的最大发电量为 63.7 kW·h，每年可减少 37 t二氧化碳排放。

印度铁路是世界上最大的铁路网络之一，每天运营约 12 000 列火车。该国也是世界上最大的柴油消费国之一，年消费量为 27 亿L，其中包括用于驱动长途汽车运行和电力供应的份额。因此，印度铁路正在努力减少化石燃料消耗并采用环保技术。

太阳能可以在铁路部门得到广泛应用，特别是在热带国家。印度铁路运营 63 511 辆火车，其中包括传统列车和 Linke Hofmann Busch（LHB）列车。这些车辆中的大多数全年都暴露在阳光下。这为印度铁路公司提供了一个探索在全国范围内运营太阳能铁路列车的机会。这将减少终端发电（EOG）系统的柴油消耗；该系统是 LHB 客车电力负载的电力来源。在这方面，“太阳能铁路列车”项目由班加罗尔印度科学研究所 （IISc）的 Divecha 气候变化中心与钦奈的 Integral Coach Factory（ICF）联合开展。ICF制造的LWSCN列车是LHB二等卧铺客运列车；其改装了2个灵活的 SPV 模块。这辆名为“Trial SPV Coach”的列车通过与该国3种流行的火车车型相结合，可以以高达 120 km/h的速度运行。试验是在西南季风开始期间进行的，以表明光伏系统在低日照条件下的性能。

在Vasisht等人的一项研究中，其与印度铁路公司合作，在火车车厢顶部投资建设太阳能光伏组件，每组火车每年可节省90 000 L柴油，每列火车每年可减少 239 t二氧化碳排放，投资回报期约为 4 年。阿德莱德市议会的另一个案例得出结论，配备太阳能光伏系统的电动全电动巴士的运营成本远低于柴油动力巴士。除了印度和澳大利亚，在法国和意大利还有更多由光伏能源供电的列车应用案例。

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