2017年1月30日 星期一

減碳三箭之外,東日本JR還要挑戰「零碳車站」!

"從車輛、車站、到建築場域,東日本JR分別射出三枝箭,得以創造傲視同業的減碳績效!"
日本各種大眾運輸工具排碳量比較。(資料來源:東日本JR
文/宋瑞文

 歡迎各位旅客的搭乘,請跟我們一起從車輛、月台、到車站,感受電車節能的無窮可能性。

 在各種大眾運輸工具裡,電車的環保績效算是首屈一指的,不但沒有柴汽油車產生的廢氣,還能幫助減碳、而且噪音更低。

 根據日本國土交通省資料指出,若以每位旅客每公里排碳量計算,最不環保的是「開車」(每公里排放147公克),其次為「航空」(103公克),負擔全日本近三成運輸量的「鐵道」平均為22公克,只有「巴士」(56公克)的四成不到。而眾多電車系統裡,東日本旅客鐵路株式會社(東日本JR)又比其他同業節能逾三成,載送每位乘客每公里的排碳量只有14公克。

 東日本JR有什麼減碳妙招?首先,是採用最新的節能車款和技術。

回生煞車、蓄電池、複合動力,助電車省電

 經營企劃部環境經營推進室課長入江洋開門見山地說,「車輛」(76%)本身即占鐵道公司超過3/4的總耗能!截至2014年底,東日本JR已有93.1%的車輛(共11696輛),都汰換為節能款式。他舉例,「新幹線的車輛便從以往國營時代圓圓的200系列,替換為尖鼻型的E2系列,用電量只有過去七成!」

 從1990年到2012年,東日本JR載客量增加了4%,排碳量卻從276萬噸降到233萬噸,削減幅度接近1/6,證明經營績效和節能減碳大可兼顧。

回生煞車器與VVVF電壓轉換器運作原理。 (資料來源:東日本JR
   
 提到電車節能,不能不提「回生煞車器」「VVVF電壓轉換器」(Variable Voltage and Variable Frequency, 變壓變頻);前者可把煞車時累積的動能轉到發電機,再將回生電力透過電線提供給另一輛車。後者則能自由控制電壓,減少引擎運轉時的能量浪費,過去常用電阻器負責這項工作,帶會產生多餘熱能,平白浪費能源。

 而一般電車上頭常見的「集電弓」,透過電線讓車子一邊輸電、一邊前進。東日本JR特地開發一款蓄電池驅動車「EV-E301,搭載大容量蓄電池,在有電線的路線運作跟一般電車無異, 行駛到沒有電線的地方便放下集電弓,靠蓄電池供應電力。為因應臨時故障或緊急充電需求,公司也在駐車場設置專用充電設備。這種配備儲能電池的節能電車,2014年3月起已起在「烏山線」成功運行。

 此外,目前在「小海線」運轉的sustina HYBRID,不但是世界首見的油電混合動力電車,比既有同型車種減碳四成,更獲日本鐵道友之會頒發「桂冠獎」。  

車窗加裝隔熱貼紙,可降低豔陽帶來的悶熱感。(來源:Nippon Light Metal

生態車站因地制宜,一年200天零排碳

 鏡頭轉到車廂內,在最容易造成空調負擔的車窗區域加裝隔熱貼紙,玻璃隔熱貼紙可做到高隔熱(削減熱源、近紅外線75%)、高透光(保留8成可視光線)、阻斷99%紫外線,還能避免玻璃破損時飛散,一舉數得。

 除了車輛,第二大耗能來源是「車站」(21%)。對此,東日本JR以節能、創能、生態實感、環境調和等四個理念,設計了全新的「生態車站」(Eco station

 第一個生態車站是啟用快五年的「四ツ谷車站」,裡頭設置了太陽能光電系統、LED照明、屋頂花園、擋土牆綠化、高效率空調等17種節能設備,2014年的排碳量比2008年水準減少了41%。

 此外,因應各地環境特色,不同生態車站各自採用不同的節能手法。如京葉線的「海濱幕張車站」,設有小型風力發電機;常磐線的「湯本車站」,則以當地溫泉溫熱地板。最厲害的要屬位於東北的「平泉車站」,因當地冬天下雪難有再生能源,須透過夏季發電和蓄電池預存能源,但一年之中有多達201天無須排放溫室氣體,被外界稱為「零碳車站」
    
採用多達17種減碳綠能設施的四ツ谷車站。 (資料來源:東日本JR
 最後看第三耗能的「辦公大樓」。除了員工宿舍,東日本JR旗下辦公大樓幾乎都取得節能認證。公司還栽種580萬棵鐵道林,過去多種植單一樹種,未來將視各地生態系而定,希望混種促進生態多樣性,預計未來20年再種31.5萬棵。順帶一提,栽種鐵道林其實可協助防風、防雪,不僅出自環保考量。

 從車輛、車站、到建築場域,東日本JR分別射出三枝箭,最後創造了傲視同業的減碳績效,公司下一階段目標是打算在2020年,要比2013年再減碳6.2%,且集團內的照明、空調、車輛等設備,將持續更新為節能效率更佳的新品。

★附錄:
 不管台鐵或高鐵,身為長年熟客的筆者,在以非常直觀、不需專門知識的範圍內,便發覺台灣鐵道系統存有許多節能減碳的改善空間。
 比方,當旅客把手靠在(缺乏隔熱功能的)車窗時,外頭炙熱的陽光幾乎抵銷內部空調,或車站四周的空氣門,常因誤開或失效而加重空調負擔。
 在氣候變遷危機如此迫近的此刻,不管哪種耗能都值得注意。我試過投遞客服信箱、演講時呼籲觀眾關心、甚至拜託議員陳情,期待台灣鐵道系統能更接近「生態車站」的環境友善程度。

左上:基隆車站的空氣門,因風大而失效,外頭熱風不斷灌入。
左下:基隆車站無遮陽設施,甚至沒開空氣門的後門,使內部冷氣作用大減。
右圖:請議員詢問市公車處可否加貼隔熱紙?收到「因經費不足而作罷」的回覆。
【參考資料】

【作者簡介】
宋瑞文(舊名宋竑廣)(個人臉書連結),寫手、演講講師,固定供稿於台達低碳生活部落格、環境資訊中心(追蹤福島核災)、陸敬民房屋部落格、熱愛雜誌、花蓮東方報等處;作品亦曾刊載於新新聞、光華雜誌、天下雜誌獨立評論等。另為日本歌手中島美雪研究者,經營其臉書粉絲團〈中島みゆき作品介紹會〉。

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