https://tinyurl.com/4puen44w （圖解見網址） 媽媽氣候行動聯盟 文/宋瑞文 東日本JR的新節能利器：超導飛輪蓄電系統 一般化學蓄電池是每個人生活中不可或缺的現代工具；使用久了會退化，蓄電能力會下降 ，也是大家習以為常的生活常識。 另一方面，東日本旅客鐵路株式會社（以下簡稱東日本JR）原本利用蓄電池來節能，但因 蓄電池的蓄電容量會隨著時間衰退，決定開世界之先河，研發「鐵道用超導飛輪蓄電系統 」。由於是物理蓄電的關係，沒有化學電池衰減的缺點，藉此提高節能效益。 *超導飛輪蓄電（フライホイール/ flywheel）與一般化學蓄電池的差異。隨著充放電次 數與使用時間的拉長，後者的蓄電容量會衰退，直到更換年限。而前者則可以維持不變。 （圖片出處：JR東日本） 所謂物理蓄電，即是以物體形態變化的方式儲存能源。例如常見的抽水蓄能電站：當電力 生產過剩時，剩電便會供予電動抽水泵，把水輸送至地勢較高的蓄水庫，待電力需求增加 時，把水閘放開，水便從高處的蓄水庫依地勢流往原來電抽水泵的位置，借水位能推動水 道間的渦輪機重新發電，達至蓄能之效（wiki）。其他的物理蓄電，還有加壓與冷卻空氣 等方式。 「鐵道用超導飛輪蓄電系統」是2018年由東日本JR，與擁有超導磁氣軸承等技術的鐵道綜 合技術研究所，與開發超導飛輪蓄電系統的米倉山電力儲存技術研究站、山梨縣政府等單 位，合作研發的項目。 在瞭解「鐵道用超導飛輪蓄電系統」的運作原理之前，要先解釋一下所謂的「回生電力」 ：列車透過回生煞車器，把煞車時累積的動能，轉到發電機所產生的電力。 而在「鐵道用超導飛輪蓄電系統」的狀況，則是煞車時把累積的動能用來讓系統內的大型 圓盤迴轉，這樣一來，等於把「回生電力」以動能的形式儲存起來；需要供電時，再放出 動能轉換成電力。 「超導飛輪蓄電系統」之所以有超導兩字，是因為在軸承的部分使用超導技術（超導磁氣 軸承），以非接觸的方式讓重達15公噸的大型圓盤（飛輪）浮起。 如前所述，物理蓄電不像化學蓄電，反覆地充放電也不會劣化衰退；又因為不含有害化學 物質的關係，對環境友善許多。而非接觸的運作方式，可以減少能源損失，也不需要定期 施作大規模的維修工作。 東日本JR等單位在2018年3月開始研發「鐵道用超導飛輪蓄電系統」後，於今年2022年6月 進入實證階段。 該蓄電系統已經裝設在東日本JR中央本線穴山車站旁邊的穴山變電所，蓄電容量為29kWh 。當附近電車下坡時生產回生電力需要儲電時，或上坡需要供電時，都能發揮效用。預計 一年可以減少146MWh的用電量。 就像其他的蓄電設備，都能用來平衡電力供需一樣，「超導飛輪蓄電系統」原本是山梨縣 為發電量變動的再生能源所開發，有益於再生能源的普及。位於該縣米倉山的「米倉山實 證用太陽光發電所，在「超導飛輪蓄電系統」的輔助下，供電變動幅度大為收斂。 包括回生電力、零碳車站在內，JR東日本集團向來致力於節能減碳的工作。和日本政府與 許多知名企業一樣，該集團也制定了2050實質零碳的目標，並預定在2030年度先達成實質 碳排減半（上圖）。 透過「鐵道用超導飛輪蓄電系統」的例子可以發現，受到其他新型蓄電系統的啟發，鐵路 公司得以開發提高節能效益的新方法。蓄能、節能與創能（再生能源）三者的技術時常彼 此提攜，擴大應用領域。 即便零碳社會的實現還有許多挑戰，但技術的效益與可能性，也要研發之後的集思廣益才 能雲開月明。 --

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