节能性(Energy Saving)就是磁浮高铁系统在运营时的能源消耗程度。铁路是公认的节能交通系统,而高速磁浮交通系统更加节能。这主要源于磁浮列车的非接触运行方式、磁浮系统的分段供电技术、磁浮列车更小的列车截面设计、磁浮列车的减轻自重措施和高强度轻质材料运用等。德国技术监督协会研究表明,在相同运行速度下,磁浮列车比高速轮轨铁路节能20%~40%。此外,磁浮列车运行过程中的馈电能源能够回收利用;磁浮列车采用的同步直线电机驱动方式也使得供电效率更高。
在磁浮高铁系统中,磁浮高铁在平均运行车速为400 km/h的情况下,一般来说通常只需要6 400 kW/km左右的电能即可保持磁悬浮列车的正常运行;轮轨高铁在平均运行车速为250 km/h的情况下,需要4 900 kW/km左右的电能即可保持轮轨高速列车的正常运行;轮轨高铁在平均运行车速为350 km/h的情况下,需要9 800 kW/km左右的电能即可保持轮轨列车的正常运行。磁悬浮高速列车系统的低能耗特性,得益于其无摩擦损耗悬浮运行特点(无接触技术)、高效率的同步长定子电动机以及诸如质量轻、阻力小(没有上部滑接线)等优良的磁浮列车车辆特性。所以磁悬浮高速列车系统在速度相同的情况下,比高速铁路轮轨快车减少能耗30%。换句话说,在相同的能耗下磁悬浮高速列车能多做约1/3的功。与公路和航空相比,磁悬浮高速列车系统的低能耗就更明显了。在相同的距离下,小汽车的能耗高出3倍,飞机的能耗高出5倍,如图4.5所示。
图4.5 不同交通工具的能耗对比(www.xing528.com)
在磁浮高铁系统中,磁悬浮高速列车系统的配电站设置安放距离,以及其设计工作功率会根据需求而定。例如在动力需求高的爬坡段或加速段,设计的电机功率要高于平缓匀速行驶区段。而在传统交通系统中,列车电机须全程按其最高功率供电。显然在那些不需要最高功率的区段是不需要而且不经济的。此外,车辆制动所产生的能量可反馈回电网,如图4.6所示。
图4.6 电机功率的合理设计
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