今年6月6日早上，一列坐满学生和上班族的列车缓缓驶离比利时最大港口城市安特卫普中央车站。列车以65公里的时速平稳穿过市中心，看上去与平时的火车没有任何区别。然而，围坐在调度中心大屏幕监视器前的工程师们，心情却无法平静：如果这列火车顺利抵达目的地，那么在场的所有人都将是一段历史的见证者——这列外表看上去再普通不过的火车，其运行所需的部分动力，并非来自煤炭、石油或者核电站，而是由16000块设置在一段隧道顶板的太阳能电池提供。
世界上首列太阳能“绿色火车”线路的成功运行，提醒人们思考这样一个问题：铁路现代化，除了“350公里/小时”、“380公里/小时”这些令人心跳加速的数字，使用更多的清洁能源、以及更少的列车污染排放，是否也应该成为一个考量的指标？
利用太阳能为交通工具动力，是未来交通运输的一个重要发展方向。虽然目前大部分火车已经采用电力作为驱动能源，但其中绝大多数车辆使用的电力来自非绿色能源，比如来自火力发电站的电力。但比利时在今年6月开通的这条部分使用太阳能的火车，为太阳能及其他清洁能源在大型铁路运输系统内的使用，创造一个成功的先例——比利时工程师们在一段长达3.5公里的火车轨道上方修建了一段“太阳能隧道”，每隔几公里，列车的动力系统就会接入沿线的这套太阳能能源装置补充能量。
今年6月6日早上，一列坐满学生和上班族的列车缓缓驶离比利时最大港口城市安特卫普中央车站。列车以65公里的时速平稳穿过市中心，看上去与平时的火车没有任何区别。然而，围坐在调度中心大屏幕监视器前的工程师们，心情却无法平静：如果这列火车顺利抵达目的地，那么在场的所有人都将是一段历史的见证者——这列外表看上去再普通不过的火车，其运行所需的部分动力，并非来自煤炭、石油或者核电站，而是由16000块设置在一段隧道顶板的太阳能电池提供。
世界上首列太阳能“绿色火车”线路的成功运行，提醒人们思考这样一个问题：铁路现代化，除了“350公里/小时”、“380公里/小时”这些令人心跳加速的数字，使用更多的清洁能源、以及更少的列车污染排放，是否也应该成为一个考量的指标？
利用太阳能为交通工具动力，是未来交通运输的一个重要发展方向。虽然目前大部分火车已经采用电力作为驱动能源，但其中绝大多数车辆使用的电力来自非绿色能源，比如来自火力发电站的电力。但比利时在今年6月开通的这条部分使用太阳能的火车，为太阳能及其他清洁能源在大型铁路运输系统内的使用，创造一个成功的先例——比利时工程师们在一段长达3.5公里的火车轨道上方修建了一段“太阳能隧道”，每隔几公里，列车的动力系统就会接入沿线的这套太阳能能源装置补充能量。
乘坐太阳能火车旅行
比利时的这列“太阳能火车”，不像人们常见的太阳能汽车那样，背部铺满了太阳能光合板，而是以建在铁路轨道上的“太阳能光合隧道”为电站，为列车的运行、铁路的照明和沿线车站的取暖提供所需的全部能源。比利时称这是目前“全球的唯一”。实地供电不仅减少能耗，还降低运输成本。
这条位于安特卫普附近的3.5公里长的隧道，初始目的仅是为了减轻列车对周边环境的影响。因为铁路沿线是一片古老的森林，为了保护这片森林免遭砍伐，因此兴建了这一隧道；同时隧道也可以遮蔽树木的坠落，保障列车运行安全。隧道完工后，隧道所属的地区政府出于对能源可持续发展的考虑，提出改建一条“太阳能铁路”的设想。在当地一家太阳能系统公司的支持下，成就了这条环保新能源与可持续发展相结合的示范工程。
根据海外媒体的报道，这条太阳能铁路隧道工程总造价约为1600万欧元。其隧道顶部有16000块太阳能电池，总面积将近50000平方米，相当于8个篮球场，每年可产生330万度电，足以满足这段线路上运行列车的电力需求。根据测算，如果满负荷运行，这段“太阳能隧道”一年可减少2400吨的二氧化碳排放量，当然，它还能减少噪音对轨道周边地区的影响。
“我们生产的电能不输入国家电网，而是直接为火车供电。”负责建设的太阳能系统公司相关人士解释说。他表示，省略国家电网这一中间环节，可以节省30%的输电成本。同时，对于列车运营商来说，这是减少碳足迹的完美方式，因为所用空间并不具备其它的经济价值，且该项目能在一年内就交付使用。“通过利用就地产生的电力，我们消除了能量损耗和运输费用。”
研究人员表示，安特卫普附近的这段“太阳能光合隧道”只是一种尝试，目前尚未有大范围普及的计划。欧盟能源与运输部门的官员表示，多个专家小组正在和有关企业合作，尝试利用火车站或者停车库的顶部以及临近火车站的大量空地来安装太阳能电池板，但这些太阳能电池产生的能源，暂时还只能供应车站自身的照明、采暖等能源系统的使用。
太阳能火车乘坐起来感觉如何？在一列穿过太阳能隧道的列车上，乘客对该项目表示赞成，其中一位乘客说：“我们知道它是可行的，而且不用付很多电费。我认为这是一个很好的开始。”
太阳和风能都用起来
由于这只是一段试验性的太阳能隧道，它的供电能力还比较有限，尚未能彻底取代原有的动力系统，主要为来往列车和附近车站的照明、空调系统供电。
尽管今年夏季比利时的降雨天数较多，但项目设计方称，坏天气也是在预料之中的，他们预计当地每年平均光照时间为900小时。这家公司希望此项目能给他们打开在美国以及世界其他地区发展的大门，并坚信未来火车的驻车场就是一个安装如上充电点的理想场所。
其实，以太阳能为行驶中的火车补充能量并不是新鲜事。2005年10月，意大利铁路公司展示了欧洲第一辆使用太阳能的火车。这种火车在车厢顶层安装了太阳能板，当然，这些太阳能板吸收的能量并不足以驱动火车，它只为车上的空调、照明和安全系统提供能源。与此同时，目前日本的部分火车也使用了这类太阳能板。在英国的威尔士地区，部分偏远的铁路线也有使用太阳能的火车在运行。
研究人员表示，现代的火车动力基本有两种，一是内燃机车，另一种是电力机车。内燃机车动力系统的核心是一台大功率柴油机，列车靠它来带动同步主发电机发电，然后利用这些电来驱动牵引电动机，火车在每个轴上有一部牵引电机，以此驱动火车行驶。电力机车构造相对简单，动力系统的核心是一台变压器，靠机车的受电弓把接触网的电引入机车内，通过变压器变压再提供给牵引电机。
从理论上讲，以太阳能驱动一列庞大的火车完全可行，但受限于当下太阳能发电、传输、储存等技术的限制，目前已投入使用的太阳能，其能量密度依然很低——要让太阳能为轨道上运行的列车提供巨大的动力，需要将沿途轨道全程改成太阳能隧道。要保障夜晚的火车也能用上太阳能电力，则需要轨道沿线安装数以万计的太阳能储能电池，这项工程以目前的成本来计算，即使是全球最富裕的欧盟国家也难以承受。
尽管为火车供电的“太阳能隧道”十分昂贵，但是一些研究人员认为应逐步推广这个项目，因为太阳能隧道一旦建成，就可以持续地用上几十年甚至上百年，后期只需要较低的维护成本，而带来的能源却相当可观。另外，太阳能隧道减少了二氧化碳的排放量，为保护环境所作的贡献，无法用金钱衡量。
德国率先打造“绿色铁路”
事实上，不只比利时方面有类似使用风能、水电和太阳能等可再生能源运营铁路的想法。
就欧盟而言，交通碳排目前已占到该地区碳排总量的1/4，是仅次于能源行业的气候杀手。据欧盟预测，如果不采取措施，到2050年欧盟的交通运输业年均碳排量将在2010年的基础上增加25%，达到20亿吨，其中公路运输碳排将增加45%、航空运输50%、船运至少增加65%。为此，所有国家都必须要有所行动了。
就在最近，德国联邦铁路公司也已经下定决心，迎难而上，提出了“绿色铁路”的发展计划。联邦铁路公司表示，将提高火车运营过程中所使用的风能、水电和太阳能的比例，预计在2014年从现在的20%提高到28%，2050年实现零碳排放。
在3月日本福岛核电站事故发生前，德国人就普遍认为需要大力发展绿色能源，福岛核事故则加快了德国发展可再生能源的步伐。福岛核事故发生后，德国政府对核能政策的态度发生180度大转弯，关闭8座核电站，2022年之前关闭其他9座核电站。此举让德国联邦铁路公司以及工业界不得不投以关注的目光。这家国有铁路公司一直在很大程度上依赖核能发电。现在，公众和业界越发青睐于具有可持续性的可再生能源，很多公司也开始拥抱绿色能源。
据悉，联邦铁路公司每年输送的旅客数量达到19亿人次，货物达到4.15亿吨。铁路运输耗电量占德国全国用电总量的2%。一辆高速ICE列车（城际特快列车）从法兰克福开往柏林的耗电量为4800千瓦时，足以满足一个四口之家全年的用电需求。
为了帮助完成这个绿色发展目标，联邦铁路公司在勃兰登堡运营了两座风力发电站，7月又与莱茵集团签署一项价值13亿欧元的合约，每年从14座水电站购买9亿千瓦时电量。这一电量足以满足25万个家庭的用电需求。与莱茵集团签署的水电购买协议为期15年，将满足联邦铁路公司大约8%的用电需求。
德国计划提高火车运营所用可再生能源比例的做法获得环保组织的欢迎。让环保组织拍手叫好的是，为了提高可再生能源比重，联邦铁路公司与风电和水电供应商合作，同时还尝试在其5700个火车站屋顶安装太阳能电池板，利用太阳能发电。柏林中央车站玻璃屋顶的光伏电池每年可产生16万千瓦时电量，可满足车站大约2%的用电需求。
但是，一些人士对可再生能源的可靠性仍有担忧。天有不测风云，如果没有风或者阳光，24小时运行的铁路公司又将如何应对？一些运输业分析师便持一种怀疑态度。另外，为此增加的成本也不容忽视。法兰克福市场研究公司分析师斯特凡-科克表示：“听起来有点‘漂绿’的意味。很明显，采用绿色能源的成本更高。如果消费者愿意买单，此举才有意义。”
对此，联邦铁路公司首席执行官汉斯-尤尔根-维特切克表示，由于在大幅提高存储能力之前，人们仍对可再生能源的可靠性产生疑虑，他会密切关注风电场以了解更多信息。他说：“这是一个学习过程。我们面临着与所有人同样的问题：如果没有风，我们将怎么办？根据我们掌握的情况，在涡轮机关闭时，太多的风要比数量不足更令人头疼。”
但是，无论如何，作为德国最大的用电企业，联邦铁路公司朝着拥抱可再生能源迈出重要一步。在欧洲，这家公司也是最大的用电企业之一，其象征意义不容忽视。
利用环保的可再生能源取代传统能源为交通工具提供动力，一直是各国科学家研究的目标。5月13日，全球首架使用太阳能驱动的飞机从瑞士起飞，飞越卢森堡和法国，最终抵达比利时首都布鲁塞尔。
利用风能也是一种大胆尝试。美国一家公司的两位研究人员已经开发出一种能够从高速行驶的列车获取型风能的装置，该装置名叫T-Box，是一个电力发电机，根据设计要求安装在现有铁路轨道之间的空间里。在1公里的轨道上，大约需要150个这样的T-Box。研究显示，一列火车在以200公里的时速行驶时，可产生每秒15米的风速。而T-Box能够捕获并利用这一风速产生3500千瓦的电能。一列长度为200米的火车如果以每小时300公里的速度行驶，那么在18秒内跑上1公里，T-Box就能够产生大约2.6千瓦小时的电力，给不通电或没有铁路子系统偏远地区提供电能。