成本高昂 货运铁路网络的电气化是否可行？

电气化可能适合卡车等运输方式，但许多人说铁路可能不是一个很好的选择。使美国货运铁路行业脱碳的许多努力都集中在使用电池电动或氢动力机车上。业界也正在寻求通过技术来增加网络容量，以改善铁路服务并鼓励卡车运输更多的铁路。但是，货运铁路网络的电气化是否应被视为该行业减少温室气体排放和应对气候变化的另一种方式？

在货运铁路界内，由于与铁路网络电气化相关的高昂成本，该答案可能为“否”。其他人则说，对货运铁路减碳必须包括努力实现电气化。同时，对环境有利的利益似乎是优先于抑制潜在的爆炸性材料（例如液化天然气（LNG））的运输，而不是货运铁路电气化。

AAR：电气化成本高得令人望而却步

铁路网络的电气化在欧洲更为普遍，瑞士等国家在第一次世界大战期间就决定对其铁路网络进行电气化。

但是在美国，包括铁路和设备制造商在内的货运铁路行业并不认为美国货运铁路系统的电气化是可行的选择，因为估计安装接触网的成本很高，而这些成本是架空电线。用于为货运列车供电。

业内观察家对货运铁路电气化要花费多少有所不同。根据2012年针对加利福尼亚南部货运铁路电气化的一项研究，估计高达每轨道英里480万美元。

由于这些高昂的成本，铁路货运行业应将重点放在更具成本效益的方案上，以减少温室气体的排放。

“由于各种技术和物流方面的原因，Catenary Electric对于该国的长途铁路网络而言不是可行的解决方案。” 在美国铁路协会（AAR）告诉FreightWaves。

AAR在三月份关于货运铁路行业对气候变化的应对的报告中提到了该行业对电气化的反对；AAR还撰写了2020年12月的情况介绍，描述了货运铁路电气化所面临的挑战。

长期以来，铁路一直是将货物和人员运送到陆地上的最环保，最省油的方式，并且该行业正在努力进一步减少其足迹。尽管气候变化是整个经济领域的挑战，但最终必须在各个部门中最终实现在该问题上的持久，可持续的进步。更具体地说，对某些部门有效的方法可能无法产生足够的电力并满足远程货运服务的需求。” AAR说。

AAR表示，货运铁路应该专注于低碳选择，例如探索使用替代燃料来源，包括生物燃料，氢燃料电池和零排放电池组，以为货运机车提供动力。

成本应该是故事的终点吗？

但是有人认为，对高成本的强调没有考虑可能影响这些成本的许多因素。

例如，铁路经济学家吉姆·布拉兹（Jim Blaze）认为，通过查看特定路线可能会发现更有意义的成本数字。这可能会导致更合理的成本估算，因为铁路将根据线路的体积密度来决定是否使铁路电气化。布拉兹（Blaze）说，以这种方式计算成本使铁路能够确定它是否可以获得足够的最终投资回报来偿还债务结构。这项投资可能包括安装悬链线和变电站，以及购买电池电力机车。

布拉兹（Blaze）在1月份针对FreightWaves的货运铁路电气化意见中写道：“铁路公司先前的报告显示了架空电气化可以工作的明确情况，并且可以用合理的内部收益率筹集资金。”“先前的特权报告表明，特定路线研究是替代铁路货运燃料业务案例的最佳决定因素。对于长途列车，重轴负载和高架间隙业务案例评估，这种分析方法是正确的。因此，对于电气化或选择性路线的电池机车来说应该是正确的。”

激进主义者比尔·莫耶尔（Bill Moyer）是《解决方案铁路》（Solutionary Rail）一书的作者，该书于2016年出版，该书论证了美国为什么要使货运铁路网络电气化。

莫耶尔（Moyer）建议使用大容量的货运铁路走廊作为悬垂线，而在安装悬链的成本过高的地方，可以使用电池电力机车，例如Wabtec（NYSE：WAB）和BNSF（NYSE）开发的那种。 ：BRK），可以使用电池供电。

莫耶尔（Moyer）说，电池电力机车“使我们能够通过允许电池补充悬链线电力来降低系统电气化的成本。”

莫耶尔（Moyer）还反驳说，每轨英里480万美元的数字与使铁路电气化的最昂贵区域有关，例如高架桥。他估计，最初的安装成本约为每条轨道英里200万美元，每条双轨道英里250万美元。

布拉兹（Blaze）估计，在美国一级铁路运营的90,000至95,000英里的路线里程中，约有15％至30％可以电气化。

尽管安装电气化的初始成本会很高，但是一旦安装了系统，成本可能会持平。

莫耶尔（Moyer）说：“这开始为电气化主要货运走廊的成本创造一个更现实的数字。”“从我的角度来看，每英里480万美元是人为夸大的数字，以阻止围绕全球使用的技术实施的对话。”

莫耶尔（Moyer）认为，成本还没有考虑到铁路电气化可能为减少温室气体排放带来的长期利益。BNSF的北部和南部跨线运输车道电气化可以起到双重作用，将可再生能源发电的电力传输到这些走廊东侧和西侧的人口中心。

“在我看来，铁路正在试图进行绝地思维技巧。……“我们不是您要寻找的机器人。” 它们正是我们要寻找的机器人。铁路是国家重要的基础设施。他们拥有有效的货物和人员流动所必需的关键通行权，以及可以用于传输的通行权。” 莫耶尔（Moyer）说。

在2020年12月关于货运铁路电气化的情况介绍中，AAR反对美国货运铁路网络的零碎电气化，因为这可能会带来运营挑战。

“在电气化领域的边缘，铁路将面临往返柴油机车的货运费用，成本高昂，延误和效率低下的问题。此外，机车经常在其他铁路拥有的轨道上行驶。AAR指出，建立为小型地理区域服务的独特机车的机队将不利于这种做法，损害铁路运营的效率，并可能导致货运转向卡车。

“特定区域的电气化将限制铁路的灵活性，以应对不断变化的市场状况。任何给定区域的铁路运输量通常会随着时间的推移而发生重大变化，这意味着与部分电气化相关的经济学也会发生巨大变化。由于其他领域可能需要电气化，这将进一步增加成本并扭曲资本规划和投资。”

AAR还表示，即使可以开发其他更具成本效益的替代方案，允许某些地区的电气化也可以锁定该地区使用电气化。

在解决使货运铁路网络电气化是否在经济上可行的问题时，关于确保电网具有为铁路供电的能力的问题也浮出水面。另一个问题是，哪些燃料源可以产生这种能量：太阳能和风能或天然气和煤炭。

AAR认为：“该接触网系统的需求可能超出整个铁路网络中某些区域的可用电网容量。结果，电气化可能需要在现有电力供应不足的地区建造新的发电厂，并建造无数的变电站以提供不间断的电力供应。”

莫耶尔（Moyer）的观点：“正如我们在德克萨斯州最近发生的（冬季停电）事件和传输基础设施崩溃中所看到的那样，气候变化是对国家安全的威胁。…我们的供应链弹性和传输基础设施的硬化应是国家安全的优先事项。州际铁路是解决这两个问题的关键。他们在某种意义上是在众目睽睽下解决隐藏，我们需要尽最大的努力把我们的民选官员的公众关注和重视州际铁路的气候解决方案，以及作为一个经济引擎为当地的繁荣。”

应该优先考虑什么？

货运铁路行业正在优先发展替代燃料货运机车，这是解决脱碳问题的一种方法。

具有环保意识的团体也可能会优先处理与货运铁路相关的问题。

科技政策分析师理查德·努诺（Richard Nunno）表示，虽然将货运铁路的温室气体排放量减至最低是一个目标，但有人想知道如果铁路继续通过出口铁路运输诸如LNG之类的有害物质，该目标是否无效？与环境与能源研究所的合作。

“即使我们能够完成将所有部门聚集在一起筹集数十亿美元的这项艰巨任务，我们甚至还想这样做吗？我们应该减少化石燃料的采收，而不是更多，而我们需要减少环境足迹。” 努诺（Nunno）说。努诺（Nunno）于2018年5月撰写了关于解决方案铁路的想法的文章，他说该文章更多地集中于客运铁路。

如果有政治意愿，拜登政府可以考虑使铁路特别是客运铁路电气化。但是努诺（Nunno）告诉FreightWaves，他的主要担心是，出口载有火车的爆炸性危险物品仍然可以使用电气化货运铁路网络。

努诺（Nunno）说：“人们不希望爆炸性的火车穿过他们的社区。”

确实，许多环保组织正在集中精力要求总统乔·拜登（Joe Biden）撤销特朗普时代旨在增加液化天然气出口的举措，包括有关通过铁路运输液化天然气的行政命令和规则制定。

这些组织在4月14日的信中要求拜登（Biden）要求建造LNG出口设施的项目必须通过《美国国家环境政策法》接受美国能源部的审查，以及其他要求。

“天然气的发展在全国范围内造成了破坏，从摇篮到坟墓-从开采到运输到甲烷液化再到出口终端，再到最终燃烧到海外-破坏了社区，污染了环境，加剧了气候危机。拜登政府可以通过停止液化天然气的出口和该行业对我们全球能源未来的控制来结束这场持续的灾难，而转而转向真正的清洁，可再生和独立能源，”特拉华河床保护区副主任特雷西·卡卢西奥网络。

去年，Carluccio的小组反对新泽西州一个出口码头计划出口液化天然气。液化天然气原本是在宾夕法尼亚州的马塞勒斯页岩中通过铁路运输的。

同时，联邦铁路管理局表示，尚未开始围绕客运和货运铁路电气化的任何正式战略举措。