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11. 需有儲能系統的電氣保護機制,如過流保護、手動保護、儲能斷路保護與聯鎖保護等。
12. 儲能元件應採用超級電容,且最低使用壽命至少 10 年。
13. 儲能設備的電纜表面與內部銅線必須有足夠的抗氧化保護接觸面;必須標示正確的極性
和保護措施,以防止在安裝過程中意外短路,並根據故障級別和電氣規範要求電纜大小。
在蒐集的資料當中,得知目前有在生產研發超級電容儲能設備的廠商有德國西門子、德
國ABB以及韓國WOOJIN等等[16,45-46],這些廠商的產品都有實際運用在軌道交通上面的實
例,未來本局可以委託顧問公司去取得詳細的設備規格、運轉成效與整體建置之成本,以評
估在未來新建路線上設置儲能設備的利弊。
在探討既有板南線及文湖線牽引動力配電室空間後,發現板南線的儲能設備可以設置於
牽引動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,
儲能設備體積將是重要的關鍵因素,但就整體可行性而言,現有已營運路網要增設此儲能裝
置均有一定之困難度,比較有可能於未來新路線設置此項具環境保護之設施。因此未來在規
劃新建的捷運路線時,需將設置儲能設備的空間與管線一併考量,在建設初期可以分析評估
列車在新建路線上測試運行的列車運行資料與電力潮流資料,應用在新路線規劃時可以評估
減少變電站安裝的設備容量與支出[45],並決定儲能設備容量與裝設之位置。
五、結論
隨著未來能源價格的逐漸上漲,捷運營運單位的電費支出勢必隨著時間不斷增加,加上
環保意識的提升,積極的減少能源的消耗為世界各國努力研究的課題。
本研究計畫在初期為蒐集國內、外各捷運營運單位回收再生煞車電能的策略,分析比較
電阻耗能型、逆變回饋型和能量儲存型等儲能策略的優缺點,比較儲能設備設置於車載或軌
旁的特性,透過物理公式計算,得到台北捷運板南線及文湖線的再生煞車能量可以回饋到儲
能設備的電能理論值,最後利用軌道系統軟體模擬得到的模擬值,將表4.2與表6.2~6.5分析比
較,可知兩者所得的數值相當接近,說明物理公式的計算是可以用來估計單部列車在站間運
行產生的再生煞車電能。
為了提供台北捷運營運的安全和穩定的運輸,儲能設備必須要有充放電快速、可以穩定
電網電壓、使用壽命長、系統可靠度高、可以長時間儲能以及在停電或緊急狀況時還能提供
列車電能,所以採用超級電容做為儲能系統是比較適合台北捷運的節能儲能方案,完成了超
級電容儲能的系統參數設計,雖然超級電容儲能系統初期建設成本較高,但使用壽命長、維
護費用低,以及減少通風散熱設備的耗能,在營運後期可以在節省電費支出當中回收,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。
本研究案在中後期根據台北捷運的營運狀況,選擇適合台北捷運的儲能策略,並以台北
捷運高運量的板南線及中運量的文湖線為研究對象,利用RAILSIM分別完成板南線與文湖線
列車的TPC模擬、LFA模擬與設置儲能設備的成效與經濟效益的評估,提出適合台北捷運之儲
能設備需要符合的條件規範。
現階段經濟效益評估結果雖極有可能不敷成本概念,而目前的超級電容儲能設備價格較
高,在成本效益評估,採樂觀評估則需要約2~3年的時間才能回收建置儲能設備的成本,且不
包含土建、環控、消防與維護等費用,但是超級電容壽命長可以減少設備維護的費用,若5