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皇家铁路安全委员会正在做些什么来确保英国铁路在2050年实现净零碳排放?

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发布日期:2020年2月20日||还没有评论

在我们的“改善铁路对环境的影响”系列中,RSSB可持续发展首席碳专家Andrew Kluth解释了为解决英国铁路面临的脱碳和取消纯柴油列车的挑战而进行的研究和开发的范围。

Andrew Kluth RSSB脱碳

2019年6月,英国政府承诺到2050年实现净零排放的全国目标。这就要求经济的所有部门都要进行根本性变革。

2019年7月,铁路行业脱碳工作组发布了最终结果报告为英国铁路如何实现这一目标制定了愿景。该工作组是在2018年初成立的,此前,时任铁路部长乔·约翰逊(Jo Johnson)提出挑战,要求该行业在2040年前淘汰纯柴油客运列车,并制定了如何脱碳的愿景。

挑战不在于脱碳是否可行——这可以通过整个网络通电来实现——而在于能否以一种具有成本效益的方式实现。该工作组的结论是,有可能在2040年之前淘汰纯柴油客运列车,并通过引入氢燃料和电池列车的平衡混合,以具有成本效益的方式为2050年的目标做出贡献。

这一结论是综合考虑业界广泛的意见和证据,以及铁路安全及标准委员会(RSSB),该研究考察了到2040年哪些牵引方案可能足够成熟,能够为低碳铁路做出贡献。他们确定,氢燃料和电池列车可以提供目前由柴油列车提供的大部分服务,最高时速可达100英里。

脱碳:RSSB正在做什么来确保英国铁路在2050年实现净零碳排放?

铁路脱碳有它自己的直接好处。此外,它还将在具有经济、环境和社会价值的相关领域产生效益。

RSSB一直支持这项工作,为工作队提供秘书处和技术领导,并制定和管理研究项目,例如刚才描述的研究项目,以回答关键问题。

2019年夏天,在工作组的最终报告发布之后,RSSB启动了DECARB计划,该计划的核心是一系列相关项目,以实施工作组提出的具体建议。

1.界定铁路行业的碳足迹和碳计量、管理和报告的系统界限

这是在2009年估计的,因此这项工作的核心目标是回顾以前的工作,在适当的地方重新验证它,并在必要的地方更新和扩展它。这项工作的主要目的不是为了达成一个总排放数字。其中的主要组成部分——用于驱动列车的能源和提供这些能源的基础设施——已经得到了很好的理解和报道。最重要的产出将是确定和商定整个铁路部门的排放源,根据商定的碳管理和报告标准设定系统边界,并确定最适合领导从各种来源减少排放的“指导者”。

2.确定电池和氢基础设施所需的主要部件和预计成本,以支持这些作为列车牵引选项

我们知道,至少有一种解决铁路脱碳的方法——电气化。我们需要对其他牵引方案的全寿命、全系统成本进行稳健的比较,以确定针对铁路不同部分的服务需求,哪种方案可能是最具成本效益的解决方案。这将是通过低碳牵引方案的组合,以及整个系统的效率提高,以最低成本实现铁路脱碳目标的基础。

3.制定适当的长期和中期目标,供业界为之努力

尽管2050年的目标是明确的,但脱碳的挑战也同样在于脱碳的途径以及应该以多快的速度实施脱碳。要考虑内部和外部因素。例如,应该在什么时候停止使用现有的柴油列车,以实现最具成本效益的过渡?目前共有2400辆汽车,其中包括1200辆时速可达100英里的“短跑”,预计将在本世纪20年代末和30年代初达到40年的使用寿命。它们将需要由适当的牵引车辆取代,这取决于网络的哪些区域将在何时实现电气化,以及哪些区域将需要自供电车辆。最终的牵引方案和任何临时安排都将对不同脱碳途径的成本构成重大影响。铁路还需要证明,与其他交通方式相比,其碳排放影响仍然足够低,以证明投资铁路作为首选交通方式是合理的。

4.研究与铁路脱碳相关的主要机构和组织的目标和激励措施如何协调一致,以最具成本效益和效率的方式实现脱碳作为核心业务目标

直到最近,铁路作为某些类型旅程的低碳运输选择的地位,一直被认为是铁路基本运营的一个组成部分。因此,该行业并没有面临将碳排放作为一项关键绩效指标的压力。然而,铁路作为低碳选择的地位将受到汽车行业脱碳的威胁,汽车行业脱碳的速度可能超过铁路的长资产生命周期所能复制的速度。有必要确保铁路决策的所有方面——从长期政策、融资、战略规划和围绕铁路车辆采购和基础设施发展的详细规划——都与铁路行业预期的重大结构改革相一致。

客运铁路的解决方案虽然面临重大挑战,但比铁路货运的解决方案更容易设想。的要求铁路货运在英国铁路网货运运营的限制下,只有电气化和柴油牵引是可能的。铁路货运的任何低碳未来都可能依赖于一系列增量解决方案,特别是在电气化不可能的地方。

脱碳:RSSB正在做什么来确保英国铁路在2050年实现净零碳排放?

人们越来越相信,电气化、电池和氢牵引的平衡组合将能够满足所有主要客运列车类别的服务需求。货运需求仍然是一个挑战。

RSSB已经委托了一个项目来考虑什么解决方案,包括牵引方案和其他干预措施,将使铁路货运部门的碳排放大幅减少。这将包括主要货运路线电气化的边际效益和成本,以及改善发动机排放,例如:柴油与低碳燃料共燃;货运机车混合;有机会延长至少一些货运列车,以允许在某些情况下蓄电池和氢牵引的可能性;在机会出现时优先安排货运。

RSSB正在支持一个平行项目,以制定铁路空气质量战略。碳无处不在,而对空气质量的担忧往往更加局部性和紧迫性。总的来说,减排将有助于实现脱碳和空气质量的目标。在空气质量方面可以实现的更直接的改变,比如在城市地区建立和扩大清洁空气区,可能会对最具成本效益的脱碳途径产生影响。

任何实现脱碳的改变都将对整个铁路部门产生根本性的影响和相互依赖性。妥协是不可避免的。对于行业的一部分来说,最好的低碳解决方案对另一部分来说不一定是最好的解决方案。例如,为货运列车平顺旅途,以减少频繁的启停运动所产生的排放,可能会对碳排放和运行性能产生影响乘客服务。

实现最佳全面解决办法所需的决定必须以客观和公正的证据为基础。反过来,这些决策必须建立在以透明和包容的方式让整个行业参与进来的研究基础上,以平衡相互竞争的需求和优先事项。一些评论员雄辩地指出,从长远来看,从整个生命周期和整个系统的角度来看,最大限度地实现电气化是最好的解决方案。

脱碳:RSSB正在做什么来确保英国铁路在2050年实现净零碳排放?

我们的基本策略是在明确的情况下实施成本最低的低碳解决方案,并尽快消除不确定的领域。

支持这一审议过程的未来研究将需要考虑更多的问题。其中一些措施不仅会影响铁路行业,还会影响其他行业。例如,如果铁路的能源来自当地产生的可再生能源,该如何发展这个系统,使其能够帮助支持全国电力供应的脱碳?铁路部门将如何获取氢气?铁路氢气需求的一致性和可靠性是否有助于促进更广泛氢气部门的发展?第三轨电气化已经建立在英国的铁路网上,如何更新以满足21世纪对低碳铁路的需求?车站和仓库的新建、翻新和改善项目,以及主要的基础设施项目,如何才能最好地减少整个寿命、整个系统的碳影响?

铁路行业脱碳特别工作组在制定建议时给予的合作和支持,以及他们收到的积极态度,反映了英国铁路部门在满足国家和全球截止日期所需的苛刻时间框架内实现脱碳的承诺。特别工作组的报告提出了针对脱碳和从铁路上取消纯柴油列车的挑战的高级别应对措施。

这篇文章指出了正在进行的研究和开发的范围,以解决现在必须回答的详细问题。

安德鲁Kluth于2018年5月加入RSSB,支持铁路行业脱碳工作组。他是特别工作组提交给铁道部长的报告的技术作者,现在致力于关键建议的实施。他在环境和可持续发展方面有超过30年的经验,涉及运输和物流、建筑、土木工程、自然资源、零售和媒体,曾在英国、香港、利比里亚和新加坡工作过不同时期。安德鲁拥有利物浦和巴斯大学的学位,曾持有一种非常高效的灌溉设备的专利,并在2018年被任命为IEMA的研究员。

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