马上就要过年了,此时此刻,依旧有许多人正在或将要踏上归家的旅途。归心似箭的人会选择坐高铁或者飞机回家。然而,很少有人会和笔者一样瞎想:高铁运行一小时,会耗几度电?
仔细想想,这还是个挺有意思的问题,搞清这个问题就能差不多估计出你的高铁票价到底值不值这个价。姑且就把这个当做咱们今天需要解决的中心问题:高铁票价是不是因为耗电量决定的。为了得到一个比较有说服力的答案,笔者也是查阅了不少资料和网站,在这里先感谢前辈和大神们的无私奉献。
高铁进入我们的视角也就是近几年的事情,而我们也亲眼目睹了中国高铁的飚速发展,甚至成为一张国家名片。截止到今年,中国高铁运营里程以2.5万公里位居世界第一。同时今年计划投产里程数为3200公里,总里程超过2.8万公里,占到全世界运营里程的65%。
2018年中国高铁运营路线图
同时我国也是高铁运营最为繁忙的国家。据UIC的统计,截止到2017年4月1日,中国境外在跑高速列车总计2452列,按照中国里程数等比统计,我国的高铁列车保有量为全世界的一半以上,而中国在役高速列车数估计已经超过了2500列。不愧是高铁第一大国!
这么大的服役量,也给线路的电网供应提出了巨大的挑战。我们知道高铁是依靠电力驱动,具体通过接触网来输送动力电能。而高铁的小时耗电量是一种常用的计量方式,从电网头条(国家电网站点)可以查阅到相关数据。
不同时速的小时耗电量|图片:电网头条
从最新数据可以看出,一辆时速为250Km/h的高速列车小时耗电量在4800度;而时速350Km/h的高铁则有9600度的小时耗电量,将近1万度。于是,不少人就认为高铁比肩飞机的票价和高耗能直接相关,那这样的观点到底对不对?我们来算一笔账。
就拿350时速的高铁来说,按照我国工业用电收费为一度1元,那时速350公里的高铁小时耗费为1万元不到,就当做1万元;加上其他的费用开销,每小时所需费用也就在2万元左右。要知道上边的这组数据是针对一列高铁来说的,一列高铁一般都有16节车厢或减半8节车厢,就按照16节来算,从上海到北京1300公里,运行时间为5个小时,也就是说单节车厢的平均成本为6250元。这样平均下来似乎很接近高铁票价。
但如果单纯考虑能耗,那就让人大跌眼镜了。还是北京到上海,我们可以对比一下高铁和飞机的直达能耗。这组数据由知乎大神@狼2016提供:
首先是飞机百公里人均油耗,每小时耗油2.5吨,飞行时速700公里,100公里就是0.36吨,折合人民币1440元。假设满载150人,人均百公里10元。北京到上海1100公里,人均也就是110元。再次是高铁人均电耗为4.5度,全程1300公里,人均为58.5度,人均大约30元。
单纯就能耗来说,不管是飞机还是高铁的人均成本也不高,然而高铁和飞机都是一个系统工程。比如高铁,除了能耗成本还要考虑很多其他成本。高铁有造价成本,一公里的成本就在一亿元!高铁的运营成本还应包括物资消耗、维修保养等等,而且高铁站也需要大量的资金建设和运作。
高铁站建设和运营也是成本高的重要原因
即便是考虑这些,现在的高铁票价也是压得很低了。因为很多地方都是在兴修高铁,而高铁的维护成本也要比普通列车高太多,如果真的要依照“包住成本”来定价,那高铁票价要比现在高很多。比起我们所享受的,这个票价并不贵,而且铁道部连年背负不少债务的源头也来自高铁,也就是很多线路其实是在做赔本运营。但高铁是国家基础服务设施,服务群众是第一要义,不能只考虑赚钱。
所以降低成本就是高铁发展的一个亟需解决的问题,而让高铁更省电就是一个重要解决之道。那如何让高铁更省电呢?
从速度入手
主流观点认为,列车运行速度和列车维护和耗电相关。首先要考虑的是列车寿命,其次才是考虑空气阻力对能耗的影响。
列车专家说,时速300公里以下运行,列车遭受的空气阻力系数为80%;如果提速到350公里每小时,空气阻力系数就会达到90%;而时速250公里时,空气阻力系数还不到30%。
也就是说,速度越快(比如达到350公里时)其面临的空气阻力更大,因此克服阻力做功也就越大,耗能也越大。另外,高速运行也会给车身和铁轨带来一定的影响,增加了维护成本。
车头型号和耗电相关
高铁列车头因酷似火箭而被称为“火箭头”,高速运行的列车非常需要这样的流线型造型来降低空气阻力。要知道,当动车组在时速350公里状态下运行时,有九成的阻力来自空气,大量的能量都耗费在克服空气做功上了。因此,如何把车头做得更流畅成为一大课题。
复兴号“飞龙”造型
比如,新亮相的复兴号“飞龙”车头造型就惊艳四方。区别一般的“火箭头”,飞龙采用十分复杂的拼焊工艺,80多块形状各异的蒙皮被高精度焊接在一起,焊缝多达3000多条。而效果也令人钦佩,采用“飞龙”造型可使整车阻力减少12%,人均百里能耗也下降17%,也就是人均百里能耗从5.2度降低到3.8度。如果还是从北京到上海,往返一趟将会节省5000度电!
超级高铁想象图
总之,未来随着高铁技术的进步,成本肯定会越降越低,甚至“超级高铁”也会成为现实。高铁作为国家的基础设施,无时无刻不在为国家发展和人民生活贡献力量。而高铁大国的背后是一个雄厚经济实力在支撑着,不是随随便便一个国家就能发展高铁的。为我们的祖国点赞!
(文章参考知乎、电网头条部分资料)
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