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株式日記と経済展望
http://www5.plala.or.jp/kabusiki/kabu163.htm
http://blog.goo.ne.jp/2005tora/
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鉄道もハイブリット電車の時代が来た。燃料電池の採用で
電化の進んでいない地方路線も電車の時代がやってくる。
2008年3月10日 月曜日
電池で走る路面電車 川崎重工のスイモ
◆架線がなくてもバッテリーで走る路面電車が登場 2007年11月26日 eJAFMATE
http://jafmate.jp/eco/20071126_312.php
自動車に比べて環境への負荷が低く、高齢化社会における交通弱者対策として再評価が進んでいる路面電車。この路面電車に、架線がなくてもバッテリーで走ることのできる新型車両が開発された。川崎重工の「SWIMO(スイモ)」だ。
３車体３台車連節構造という少し変わった「SWIMO(スイモ)」は、バッテリーを搭載しており、架線からの電気の供給(起電)がなくても走行することができる。搭載電池容量の約二割の蓄電で10km以上の走行が可能だという。この消費電力分は約5分間の急速充電で蓄電可能だというから、停留所に急速充電装置を設置することで、架線のない非電化区間においても路線を設定することが可能となる。
架線を利用しないことで得られるメリットは多い。まず、都市景観上も良く、設置やメンテナンスの費用もかからない。エネルギー効率の面では、電車に特有の回生失効がなく、架線の抵抗や電力変換のタイムラグもないため、回生エネルギーを効率よく回収することで省エネルギー化が可能となる。また、停電した時にも短時間の運行が可能なため非常時にも強いのは、公共交通機関として意味が大きい。
「SWIMO(スイモ)」が搭載するバッテリーは、川崎重工が開発した商業施設のバックアップ電源などにも利用される大型の「ギガバッテリー」と呼ばれるニッケル水素バッテリー。次世代の電気自動車用バッテリーの主流と目されているリチウムイオンバッテリーに比べ、高速の充放電に優れており、有毒性も低く、分解・回収がしやすいので環境負荷が低い。ニッケル水素バッテリー特有のメモリー効果については、運用方法が自動車用などと違うためにあまり問題にならないようだ。
川崎重工では、今後、実用化に向けて、積雪寒冷地での走行試験やギガセルの性能確認などを行っていく予定とのこと。
ディーゼルハイブリット車 キハ２００形
◆キハE200形、今夏デビュー世界初のディーセルハイブリッド車 ２００７年５月６日 鉄道車両アラカルト
http://blog.goo.ne.jp/natumister/m/200705/1
世界初の営業用ディーゼルハイブリッド鉄道車両、JR東日本の「キハE200形」が今年夏、小海線にデビューする。ディーゼルエンジンで発電した電力と蓄電池の充電電力を組み合わせ、電気モーターで車輪を回す。これにより環境負荷低減、メンテナンス軽減などを図る。併せて、車内設備面では床面の段差縮小、車いす対応トイレの設置など、「人に優しい」車両としての配慮もなされている。
同社のハイブリッド車両開発は、動力システムの革新による環境負荷の低減を目的に2000年度（平成12年度）にスタート。2003年にはディーゼルハイブリッド試験車両「NE（NeW Energy）トレイン」が完成し、同年5月から走行試験を行って各種データを集めてきた。この車両は2006年7月以降は燃料電池ハイブリッド車両として、さまざまな試験を行っている。
キハE200形は、NEトレインで得られたディーゼルハイブリッドシステムに関するデータを踏まえて3両製作した。1両当たりの製作費用は約1億9000万円。
動力システムを構成する主な機器は、ディーゼルエンジン・発電機・コンバーター・インバ－ター・蓄電池・モーター。基本的に、発車時は蓄電池の充電電力のみでモーターを回転させ、ある程度の速度に達するとエンジンが起動して発電機を回し、加速に必要な電力を発生させる。減速時にはモーターを発電機として使用し、発生した電力を蓄電池に充電する。駅に停車している時はエンジンを停止。
加速性能などは従来のキハ110系気動車とほぼ同じ。最高速度は時速100㌔。
モーターは交流電源で駆動する誘導電動機。回転速度を調節するための電圧、周波数の制御は直流から交流に変換する方法が便利なため、発電機で発生する交流電力はコンバーターで直流に変換の上、インバーターで再度交流化（電圧、周波数制御）してモーターに供給する。蓄電池の直流電力もインバーターで交流化。
蓄電池は出力15・2㌔㍗時のリチウムイオン蓄電池。モーター動力のほか、車内照明、冷暖房などのサービス電源も賄う。
環境負荷、メンテナンス軽減
エンジンは出力331㌔㍗時（450馬力）の直噴式直列6気筒横型ディーゼルエンジンで、発電専用。加速時のほか、サービス電源の使用などで蓄電池電圧が下がると自動的に起動して充電する。
最新の排ガス対策エンジン（コモンレール式）で、エンジン内の燃料噴射系で高圧ガスを作り、電子制御で適切に噴射することで、排ガス中の有害物質を減少させている。ハイブリッドシステムの効果と合わせて、キハ110系に比べて排気中の窒素酸化物（NOX）、粒子状物質（PM）は約60％低減。燃料消費量は、起伏の激しい小海線で約10％低減を見込んでいる。また、駅停車時にはエンジンのアイドリングをストップすることで騒音を約30デシベル低減している。
ハイブリッドシステムにより、メンテナンスも軽減。気動車で必要な変速機、歯車装置などの保守作業が不要になり、冷暖房も電気式を採用して温水、冷媒配管を廃止した。制御装置などは電車部品との共通化を図り、省メンテナンス型を採用している。
車体はステンレス製。両運転台構造で、定員は117人（座席定員46人）。裾部分が膨らんだ拡幅車体として車内空間を広げるとともに、キハ110系と比べて▽ドアステップと床面の段差縮小（205ミリ1160㍉）▽優先席部分のつり手高さ低下（1620ミリ11580ミリ）、握り棒の形状変更▽ロングシート部分の1人当たり座席幅拡大（440ミリ1460ミリ）などを行って多くの人に使いやすいようにし、居住性を向上させた。トイレは自動ドア付きで、JIS規格の大型車いすに対応している。
外観は青系統を主として、さわやかな高原地帯を走る小海線のイメージを打ち出した。ドア（片側2カ所）は車内外とも黄色に塗装して視認性を良くしている。
キハE200形は夏ごろまで信越線、篠ノ井線、小海線で試運転、乗務員訓練などを実施し、営業運転開始に備える。同社では、小海線での営業運転時の各種データの確認を約2～3年間かけて行い、量産化、次期投入線区などを検討する、としている。
環境に優しいハイブリッドディーゼル車が実用化されるんだけど、小海線での成績がよければ他の非電化線区にも導入を検討しているようです。そうなるとまずキハ58･52･40などは淘汰される可能性が高いと思います。新型車には魅力を感じますが、古い味のある車両が消えていくのにはちょっと複雑な思いがします。
（私のコメント）
長引く不況とガソリンの値上がりでマイカーを利用する人が少なくなり、車の売れ行きも国内は芳しくないようだ。地方ではマイカーの時代に入っていましたが、いずれはマイカーから鉄道やバスに乗り換える動きが出てくるようになるだろう。
昨日はコンパクトシティー構想のことを書きましたが、マイカーの時代で、果てしなく住宅がスプロール化して広がってしまった村や町が、住宅と公共施設を一ヶ所にまとめてコンパクトな町づくりをすることで公共サービスを維持していこうという構想です。
将来は鉄道の駅や主要街道沿いにコンパクトな町づくりが行なわれて、病院や学校など公共施設を集めてサービスの充実を図らないとサービスの維持できなくなるだろう。小学生などの通学もコンパクトシティーのほうが防犯上もいい。現在の地方は病院も学校もてんてんバラバラにあって、マイカーがないと通えないようになってしまっている。
限界集落問題もだんだんと山間地から都市部にも広がって老人世帯の生活が成り立たなくなってきている。最近までは近代化とはマイカーを中心とした生活を意味して、地方は特に道路整備を中心とした道路作りが産業の中心になってきた。しかしこのような道路作りが地方を疲弊させる事に地方の人は気がついているのだろうか？
道路はいったん作っても１０年２０年で補修しなければでこぼこになるし維持管理に金がかかる。電気ガス水道といった生活インフラも維持管理に金がかかる。ならば住宅を一ヶ所に集めて町を作り、町と町とを鉄道やバスがつなぐ様にすればマイカーが使えない老人や子供も不自由しない。
現在の地方ではマイカーがないと生活できなくなってしまった。そのために道路整備が進んでいるのですが、これからはマイカーを中心とした町づくりから歩いて生活が出来る町づくりが必要だ。時代に逆行するような動きですが、アメリカンスタイルのマイカー生活はもうじき出来なくなる。石油文明がもうじき終わるからだ。
石油文明が終わればエネルギー多消費文明も終わる。ＯＰＥＣも増産余力がなくなり石油をめぐる争奪戦が激しくなるだろう。映画の「マッドマックス」のような世界になるかどうか分かりませんが、電気自動車や鉄道が主要な交通手段になるだろう。鉄道も電化が進んでいるのですが、地方ではジーゼル車が鉄道の主体になっている。
昨日のテレビのＣＭで、鉄道車両もハイブリット車が走り始めたのを始めて知った。キハ２００形はリチウム電池を搭載して電動モーターで動いて、足りない分はジーゼル発電機で発電しながら走る電車です。将来的にはジーゼル発電機を燃料電池に換えれば完全な電車になる。
燃料電池はコスト面やインフラの整備に問題があるのですが、電車ならコストやインフラの面も解決が付きやすい。鉄道の電化は都市部では進んでいますが地方では難しい。ところがハイブリット車や燃料電池車で地方でも電車が走るようになるだろう。ジーゼル車は発進や加速のたびに黒い煙を出しながら騒音も激しいですが、ハイブリット車はそれが少なくなり、燃料電池車はそれがなくなる。
ハイブリット車は去年の夏から小海線で走り始めていますが、発進停止などでは電池で走るから電車と変わらない。走行中も発電用のジーゼルは今までのジーゼル車より低騒音だ。自動車のハイブリット技術を電車に応用したものですが、自動車よりも実用化がしやすい。
路面電車でも架線なしでも電池で走れる物が出来たようですが、架線式の路面電車よりも設置やメンテナンスもしやすく都市の美観上にもいいので電池式の路面電車が普及するだろう。
路面電車というと東京でも自動車交通の邪魔になるという事でほとんど廃線になりましたが、エネルギー効率もよく見直しの動きも出てきています。路線バスにしてもハイブリットカーや燃料電池カーが出てきて、ジーゼルエンジンの黒い排気ガスを出しながら走るバスは無くなるだろう。路線バスなら水素の供給もインフラの整備も問題がない。
現在のところはこのようなハイブリット車や電池車は試作試行段階であり、本格的な普及はまだ先の話だ。しかし鉄道にもハイテク化の波は来ているのであり、高性能になって、将来の鉄道には架線が必要ではなくなり、新幹線も燃料電池で走るようになるかもしれない。鉄道の電化は変電所の設置や架線のメンテナンスで大変なのですが、将来の鉄道は自家発電機を積みながら走るので線路の補修だけで済むだろう。
このように自動車にしても鉄道にしても電動モーターで動かせば有害な排気ガスを出さないし、ギヤ変速機も歯車も要らないので機械的なロスがない。問題はどれだけ高性能化と低コスト化が出来るかですが、エコロジーと石油高騰の波が押し寄せてきて普及が加速化すれば安くなっていくだろう。
◆小海線「こうみ」（キハＥ２００形）動画 ２分４８秒
http://vision.ameba.jp/watch.do?movie=569912
◆ハイブリッドトレイン こうみ（E200）発車時の音 ２分２１秒
http://vision.ameba.jp/watch.do?movie=542363
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