新幹線で電力を2%節減、回転部分を減らす

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新幹線で電力を2%節減、回転部分を減らす

本記事はモノづくりスペシャリストのための情報ポータル MONOist から転載しています。

JR東海は東海道新幹線の「周波数変換装置」を取り換えると発表した。神奈川県内の2カ所の設備に対して、事業費134億円を投じ、約8年間で工事を完了する。電力使用量を2%削減でき、メンテナンスコストも下がる。

日本の電力系統は東の50Hzと西の60Hzの2つに分かれている。太平洋側では静岡県が両方にまたがっており、富士川より東は50Hz、西は60Hzだ。このため、東京電力と中部電力の間には3カ所の周波数変換設備が置かれており、50Hzと60Hzの電力を必要に応じて相互に変換している。

自力で60Hzを作り出す

それでは両方の地域にまたがる鉄道はどうなっているのか。東海道新幹線は全線で60Hzの交流(2万5000V)を利用している(図1)。JR東海は周波数を変換する設備を自ら運用しており、富士川より東では電力会社から受けた50Hzの交流を使って、60Hzの交流を作り出している。ここに改善の余地があった。
 2014年11月、JR東海は東海道新幹線の「周波数変換装置」を取り換えると発表した。事業費134億円を投じ、約8年間で工事を完了する。
 目的は2つある。1つは周波数変換時の電力ロスを減らすこと。もう1つは定期点検に要する時間を短縮することで、より容易に安定輸送を実現することだ。いずれも運用コスト低減に役立つ。「装置の取り換えによって、電力使用量を2%削減できる見込みだ。電気料金の削減額に換算すると、年間数億円程度に相当する。定期点検の時間を短縮できる効果は費用に計算しにくいものの、投資対効果がある」(JR東海)*1)。

*1) 同社は車両側の消費電力低減に向けた開発も続けている。図1にあるN700Aは2013年2月から営業運転を開始した最新の車両。従来のN700系と比較して、東京、新大阪間を走行した場合、消費電力量が19%少ない。車内の照明にLEDを採用することで、N700系と比較して照明用明電力も約20%削減した。
図1 省エネ型新幹線車両N700A [ 出典 ] JR東海

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