武鐵安排四十多輛內燃機車隨時應急,難道祖師爺內燃機車要重新迴歸春運了嗎?
凍雨讓整個中部鐵路網陷入一時癱瘓,但凡是電氣化的動車和綠皮車無一倖免,一場關於內燃機車該不該淘汰的爭議爆發,很多人有疑問,為何不讓內燃機車來代替動車承擔春運運輸呢?
大家很容易走入一個誤區,認為綠皮車都是內燃機車,其實不然,中國鐵路經歷數十年的電氣化改造後,截至2020年,全國鐵路電氣化率高達72.8%。
現在哪怕是綠皮車,大部分也是電力機車。很好區分的一個辦法就是觀察綠皮車頂部有沒有接觸網和受電弓,如果有就是電力機車。
因為數量不足,現在內燃機車也只能作為應急備用,不能大規模代替電力機車進行春運。內燃機車被電力機車取締是不可逆的,但絕對不會被淘汰消失。
在高原和電網覆蓋不足的地方內燃機車仍在執行。2019年青藏鐵路一次性就給配了36臺新內燃機車,從西寧到拉薩站,火車必須在中途的格爾木站更換成柴油機車,因為從格爾木進入青藏高原後,就不再用電了。
值得一提的是,青藏高原缺氧氣壓低,必須要有帶渦輪增壓器的高原內燃機車,鐵路初期用的進口的NJ2,這次換代的36臺內燃機車是國產高原型和諧HXN3機車。
內燃機車是國家面對重大自然災害和戰時的運力保障。電氣化鐵路雖然高效,但是對極端氣候的抵抗很脆弱,光接觸網結冰這個世界難題就沒有有效的辦法解決。
08年大規模雪災也正值春運,當時很多客運線路也用上了內燃機車,甚至把調車機車拉到線上,最終才保證了最基本的運力。
中國鐵路電氣化改造遠比大家想象的早。1965年鐵道部提出“內、電並舉,以內為主”,對搞電氣化鐵路的積極性並不高。
因為在1958年北京二七機車廠仿造製成了國產首臺內燃機車,隨後大連機車、四方機車等掀起了國產內燃機車研發潮流,再加上大慶油田大規模開採,國內鐵路基本都在跑內燃機車。
1961年鐵道部選中寶成鐵路寶雞到鳳州段試建電氣化,運輸效率等有明顯優勢,等到1977年鐵道部改變了牽引動力的方案,第一次提出“以電為主”的技術路線。但這次列車牽引動力技術路線的變動更像是口頭上的,因為直到1985年,全國鐵路總里程只有8%完成了電氣化改造。
1983年在全國鐵路運力短缺的情況下,鐵道部第一次對外發布了《鐵路主要技術政策》,這次算是立了個目標,那就是在2000年前“電力牽引”要佔主導地位,其次要合理發展內燃動力牽引。
雖然定了目標,但支援內燃的並不比支援電氣化的聲音低,兩種聲音的爭論導致1988年定下的目標直到世紀末也沒有如期完成,此時佔主導的還是內燃機車。
2004年鐵道部《中長期鐵路網規劃》獲批,全國進行鐵路電氣化改造的規劃正式確定。
2005年鐵道部對國內最繁忙的路線——京滬鐵路電氣化改造完成,電力牽引運力高、運輸能力強的事實終於讓“支援內燃的聲音”信服,這個時候“以電為主”的技術路線才算是真正的開始落實,而不是以前口頭上的。
08年大量還未退役的內燃機車保障了最基本的運輸,幫忙渡過了難關,為何我國還要堅持淘汰內燃機車搞電氣化呢?
根據北京週報的一篇文章,2008年中國鐵路電氣化率只改造到了32.7%,全國一共1.83萬臺鐵路機車,其中超一半竟都是內燃機車(67%),所以說內燃機車是春運的最基本保障不是隨口提的。
武漢鐵路在2月6日安排了48輛內燃機車待命,就是為了應對接觸網結冰等緊急情況的。
我們從物理學角度切入,探討為啥中國鐵路必須且一定要電氣化。
我們來看這張圖,速度越快,機車空氣阻力和總能耗是根據機車速度呈指數增長的。那麼對應機車越快,所需要的功率越大。
之前國內內燃機車執行速度基本都在每小時80公里到160公里之間,隨著高鐵的普及,機車時速想要達到350公里,提供的功率大致要達到近25兆瓦,但內燃機車的火車頭一般燒油只能提供5兆瓦左右,根本達不到350公里時速需要的功率。
可見鐵路必須電氣化的一個重要原因,就是電力機車比內燃機車跑的更快,裝的更多。
所以這裡就牽扯到上世紀“電力牽引”和“內燃牽引”爭論的焦點——大規模投資輸電網搞鐵路電氣化到底值不值?
因為想要給電力機車提供如此高的功率,就必須新建對應功率需求的輸電網,在當時來說基礎設施投資的負擔非常大,關鍵鐵路電氣化,後期對輸電網維護的成本也非常大,而內燃機車的維護成本就要小的多。
我看很多人討論美國為什麼不建高鐵,給出的理由很多,比如美國本土有上萬座機場,短途出行靠小汽車,長途出行坐飛機就足夠了,高鐵和客運火車完全沒有必要搞。
這些理由忽視了很關鍵的一點——美國鐵路根本就沒有電氣化,也沒有對應的輸電網,他們不願意搞、沒時間搞、也賠不起。鐵路在美國作為公共基礎設施,就是要賠錢吃補貼的,更沒法私有化。
上世紀80年代提出“以電為主”的牽引動力技術路線,一直拖沓沒完成目標,就是因為電氣化鐵路網受限於電網的發展。鐵路想要電氣化,電網的建設就要先走在前面,那時我們家裡總是缺電斷電,更是反映了上世紀電網建設緩慢的局面。
鐵路電氣化是大勢所趨,同等大小的電力機車和內燃機車,前者效能對後者簡直是碾壓。
我們仔細觀察應該發現,國家每個超級工程,之間或多或少有著聯絡,從西電東送等電力工程的進行,到鐵路電氣化的改造,並不是說為了電氣化而搞電網,因為全國電網覆蓋更多是解決了生活和工業用電,而對於鐵路電氣化更像是水到渠成。
總之在接觸網結冰這個難題沒有解決之前,內燃機車永遠不會退出春運舞臺,它永遠是我們面對突發災害的兜底存在。而在今後,電力機車為主,內燃機車為輔才是鐵路運輸在任何時候強有力的保障。