1872年,日本第一条铁路(横滨-新桥)开通,带动日本明治维新的推进,让日本发展成现代化国家,也改变了民众的生活。150年后,在节能减碳成为主流的现在,铁路系统也得面临转型。
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铁道碳中和,电力来源成关键
一般听到大众运输工具,应该会有比自用车更节能减碳的印象吧?
由乘客碳排量来看确实如此。根据日本国土交通省的统计,大众运输工具每公里每名乘客的碳排量,飞机是98克,巴士是57克,而铁道只有17克。相比之下,自用车却要130克。
要说铁路是最低碳的大众运输工具一点也不为过。再加上多数铁路已经电气化,相对来说,电车是能源转换效率很高的交通工具。
然而,2019年日本铁道系统的二氧化碳排放量就高达1000万吨,占日本整体碳排量的1%,这些碳排九成都和电力排放有关。日本铁道业者的电力来源又以火力发电厂为大宗(75.1%),光铁道系统就消耗了日本全国2%的电力。
那铁道系统有没有可能自行启动能源转型,而不用等待供电系统漫长的转型呢?
如果电力来源转型成功,铁道系统大幅减碳,不只能“净零”,还可以“负碳排”,多余的减碳额度还可以分给其他难以减碳的领域,让日本可望在2050年达成净零排放的目标。
开源节流的“2H3T”
日本国土交通省去(2022)年成立了“加速铁道碳中和检讨会”,找来专家学者、公部门与铁道业者,共同思考铁道如何实现净零排放。
根据检讨会去年8月发表的期中报告,他们已经整理出2H3T的具体作法,以及3种减碳的营运模式。2H3T分别是下列5个日文单字前缀字母的缩写:
减少能源使用(Herasu):使用节能列车、减少车站能源使用与实行节能的铁路运行时刻表;
生产再生能源(Tsukuru):使用再生能源,或采用电力回生系统,搜集电车减速时产生的电力,等待进一步使用;
运送再生能源(Hakobu):透过区域电网送电或电池运送电力,或利用管线、货运铁路输送氢气;
储存再生能源(Tameru):使用电池或储氢设备;
使用再生能源(Tsukau):使用绿能、绿氢。
三种可望减碳的铁道营运模式
1、地产地消型
充分利用铁道闲置空间,设置再生能源发电、储电或送电设备,或以比较高的价格跟发电业者签约,收购地方既有的再生能源发电设备,让电力也能“在地生产、在地消费”。在铁路闲置空间生产的电力,除了可供车站使用之外,也可以作为地方公共设施紧急状况时的电力来源。2、产地直送型
充分利用铁道闲置空间设置电力储存装置或储氢设备,也可以利用货运铁路或设置氢气运输管线运送氢气,建构地方的绿氢供应链。
3、新电车型(非电气化铁道的进化)
日本目前仍有一些地方支线采用柴油引擎推进的火车,但考虑到这些支线没有电缆,平常载客量也没有这么大。所以短期内的目标是将这些柴联车升级成电源车,中长期目标是燃料电池电车开发完成后,导入地方铁路路线。
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