Page 180 - 捷運技術 第50期

176 林文進、彭柏志 臺北捷運板南線機電系統節能儲能方案之研究

表 2.7 電阻煞車能量及節省電費

一年電阻
路線 煞車能量 一年回收電量 一年節省電費
(萬元)
(kWh)
(kWh)
板南線 1630805 1304644 391.4

文湖線 545375.7 436300 130.9

由上表可知，有效的回收捷運系統消耗在煞車電阻的能量，可以達到節省捷運營運電費

的支出，也可以改善隧道的環境溫度，所以回收捷運列車剩餘的再生煞車電能已成為現今節
能綠化環境的研究目標。
分析電阻耗能型、逆變回饋型和能量儲存型等儲能策略、台北捷運營運需求以及比較儲
能設備設置於車載或軌旁的特性，選用在軌旁牽引變電所設置超級電容儲能系統的架構比較

適合台北捷運系統，原因如下：
1. 超級電容充放電快速，且具有穩定電網電壓的效果。
2. 超級電容儲存的電能可以提供緊急時刻用電或提供車站 380 V AC 用電負載使用。
3. 儲能設備安裝在牽引變電所可以回收多部列車的再生煞車電能。
4. 採用車載儲能系統，會增加列車重量和減少列車空間，且只能回收單部列車的再生煞車

電能。
5. 如果每部列車都設再生煞車回收設備，建置成本太高且需要更改列車的電路結構。
6. 採用飛輪儲能系統，裝置零組件因摩擦造成使用壽命減短。

7. 採用逆變回饋儲能系統，會產生諧波，影響供電網的穩定。
基於以上的理由，在2.2節本文對再生煞車儲能系統的設計，採用超級電容儲能系統的架
構去設計，設定在電網電壓達到850 V DC時，儲能系統開始回收再生煞車電能；當電網電壓
低於650 V DC時，儲能系統開始釋放電能提供電網牽引電力。在離峰時刻儲能系統可以回收

較多的再生煞車電能，在尖峰時將電能提供列車牽引電力或車站用電設備，雖然超級電容儲
能系統初期建設成本較高，但系統使用壽命長、維護週期長、可提供緊急電源，以及減少通
風散熱設備的耗能，在建設後期可以藉由節省支出的電費，回收建置成本，滿足台北捷運節
能儲能設備的應用成本與經濟效益的需求。

在探討板南線及文湖線牽引變電所的空間之後，板南線的儲能設備可以設置於牽引變電
站的電力用電池室周圍的空間；文湖線則因牽引變電站內已無多餘空間可以設置儲能設備，
但可以考慮採用戶外貨櫃型式，安裝在高架軌道的下方空間，為目前較可行的辦法。

三、捷運板南線系統再生煞車能量之模擬計算

本研究報告使用RAILSIM第8版做為模擬軟體，RAILSIM模擬軟體是由美國SYSTRA顧問
公司所開發，主要應用於現代軌道系統之分析工具，此套軟體於1990年問世，到目前為止已