東日本大震災後、停電時に対応すべく様々な対策が施されています。今の地下鉄もその
対策が取られていて既にバッテリーを地下鉄は積んでいます。これは災害時でもお客様
を最寄りの駅まで運ぶ等重要な目的のためです。今回は新幹線にもバッテリーが搭載
されると言う話題をダイヤモンドオンラインからご紹介します。
【ダイヤモンドオンライン7月22日】
7月10日、JR東海は2020年度の営業開始を予定している東海道新幹線「N700S」車両の走行試験を公開した。N700S といえば、6月には営業運転最高速度を大幅に上回る時速360キロの高速試験運転の様子をマスコミ公開したばかりだが、今回の試運転の運転速度は原付並みの時速30キロだ。
この試験の目的は、事故や災害による停電によってトンネル内や橋梁上など避難が困難な区間に列車が停止した場合を想定し、車両に搭載したバッテリーから電力を供給することで、避難しやすい場所まで移動しようという試みである。加えて、これまでは停電時に使用不能となっていた列車内のトイレも、継続して使用が可能になるという。
車両のみならず、信号や踏切、駅の設備など運行に関わる設備のほとんどを電力で動かしている鉄道にとって、停電は鉄道システム全体の停止を意味する重大事だ。
ところが、ほとんどの鉄道事業者は自前で発電所を保有していない。例外的にJR東日本は大規模な水力発電所と火力発電所を保有しているが、それにしても全ての使用電力を賄っているわけではない。その他の事業者では、駅で使用する電力の一部を発電する小規模な太陽光発電システムを設置する事業者がある程度で、鉄道事業者は使用電力のほとんどを電力会社から購入している。つまり、停電時の対策は鉄道事業者にとって、これまでも重大な課題であった。
(中略)
一方、列車は事故や災害、異常を認めた場合(火災を除く)には、直ちに緊急停止するのが原則である。ラッシュ時ともなれば1編成に2000~3000人が乗車しており、これを車両から降ろして徒歩で避難させるのは困難であるため、安全確認後、最寄り駅または避難が容易な場所まで移動して避難を行うことになっている。停電時は付近の駅などから応援の係員が来て、車両から乗客を降ろして徒歩で誘導するのだが、大規模地震など広域で停電が発生する災害時は対応しきれない可能性がある。
これは東日本大震災以降、防災・避難体制を強化する上で大きな懸念となったことから、停電時でも電車を動かすための対策の検討が進んだのである。
この問題を解決したのは、バッテリー技術の急速な発展であった。電車の走行には駅の設備を動かすよりもはるかに大きい電力が必要であり、従来のバッテリーや非常用発電機では対応できなかったが、リチウムイオン電池の性能やサイズ、さらにコストの改善により、3年ほど前から実用化が始まっている。
冒頭に取り上げた東海道新幹線N700Sの事例は、JR東海によれば「高速鉄道としては初めて非常走行用電源装置を搭載」とのことだが、東京メトロは2016年から2018年にかけて銀座線に非常走行用電源装置の搭載を開始、また今年2月から営業運転を開始した丸ノ内線新型車両2000系にも同じシステムを搭載している。
また、JR東日本は2020年度に導入予定の横須賀線・総武快速線新型車両E235系に、同社としては初めて非常走行用電源装置を搭載する計画だ。今後の新型車両の標準装備になる可能性もあるだろう。
非常用電源は必ずしも車上に搭載する必要はない。列車に電力を供給する鉄道事業者の変電所、つまり地上側にバッテリーを設置し、通常通りパンタグラフから列車に電気を供給する試みも進んでいる。
(中略)
今後は路線や使用車両の条件、コストを勘案して、それぞれ最適な手法による非常用電源の整備が進むと思われる。
実は変電所に設置されたバッテリーは、非常時だけ使用するものではなく、電気をためられるバッテリーの特性を生かして、省電力化にも貢献している。
電車は回生ブレーキを使用することで減速時に発電し、架線を通じて付近の電車に供給しているが、列車の本数が少ない区間では電気が余り、無駄になってしまうことがある。その余剰電力を変電所のバッテリーに蓄えておくのである。蓄えた電力は、運転本数や加速の度合いによって電圧が上下する架線の電力を補うことで、列車の走行をアシストする。このように、エネルギーを効率的に使用することで、鉄道の省エネ性がさらに高まるのである。
(略)
こういう対応は日本は本当に上手です。同時にバッテリー自体の性能の向上もあって今
回のような非常時の対応も可能になったのだと思います。一般的に一昔前のバッテリー
は非常に重量が重く、容量も重くて劣化も早く、値段がかなり高価と言うのが普通でし
た。しかし、今はかなりバッテリーも普及してきたので、過去の問題点も解決されてい
ると言うことでしょう。いずれにしても電気がないとどうしようもない現在社会。新幹
線等電車にもバッテリーが搭載され、省エネも実施されているというのは非常に喜ばし
い話です。