新能源汽车如今家喻户晓，但用新能源支持电气化铁路运行，过去是想都不敢想的。这一“听起来不可能”的铁路供电方式，即将在我国成为现实。

　　不久前，国能新朔铁路有限责任公司完成“轨道交通‘网-源-储-车’协同供能应用技术研究”项目的公开招标，将在新准铁路上接入光伏和储能装置，建成我国首个以新能源为供能主体的牵引变电所。

　　“将光伏、风电、储能等新能源接入铁路，就相当于给铁路‘健身’，改变其‘饮食结构’。”北京交通大学电气工程学院院长吴命利为《中国科学报》记者打了个比方。

　　我国传统电气化铁路完全依赖高压电网。运行中，铁路变电所使用两路电源供电，一路停电，另一路会紧急切换投入供电。

　　即便如此，近年来列车因断电停运的新闻仍时有曝出。吴命利估算，以运煤的重载铁路计算，中断半小时，少跑3列万吨列车，至少造成上百万元损失。

　　目前，我国电网约70%是火力发电。在“双碳”战略目标下，电网开始向清洁能源转型，引入太阳能、风能等可再生能源。

　　吴命利团队联合新朔铁路供电分公司开发的“网-源-储-车”协同供能技术，实际上是通过公用电网、可再生能源发电、电池储能、列车4个元素相互作用，将铁路沿线的可再生能源就地开发、消纳利用。

　　在西北等缺少高压电网的偏远地区，利用铁路沿线丰富的太阳能、风能等自然资源，可以实现就地开发，直接接入铁路使用。“如果铁路沿线有大量分布式电源，即使原先的高压电源‘临时罢工’，也不至于出现铁路无法跑车的现象。”吴命利指出。

　　电气化铁路供电一般需要110千伏，高速铁路更是需要架设220千伏以上的高压专用线。铁路电源从发电厂至变电所，通过电网传输，先升至高压再降至中压供给列车。“如果就地开发的可再生能源足够，那么支持列车运行所需的公用电网甚至可降至10千伏或35千伏，还可以避免在升压、传输、降压等环节产生损耗。”吴命利告诉《中国科学报》。

　　一列以每小时250公里运行的8辆编组高铁耗电量近5000度，时速达350公里时耗电量大致翻倍。电费一直是高铁运营成本的一项巨大支出。据统计，我国轨道交通年用电量超过1000亿度。

　　一个变电所造价约2000万元，很多时候，电气化铁路外部电源造价几乎与铁路供电设施造价持平，甚至更高。

　　如果采用新能源供电，铁路将不再需要如此高昂的电费与造价。“我们做过核算，新能源供电大约10年内就能收回成本，而新能源供电设备的寿命通常为15至20年。”吴命利说，由于造价相对便宜、自身资源丰富、不受变电所扩建约束，矿山铁路已向新能源供电抛来橄榄枝。

　　针对这项符合“双碳”战略的解决方案，我国正与欧洲、印度赛跑。德国、西班牙、日本的新能源供电，主要服务于车站，如照明。目前，全球唯一将新能源直接供给电气化铁路运行的是印度。2020年，印度巴拉特重型电力有限公司在铁路上投产了1.7兆瓦的太阳能光伏发电站，直接为铁路的牵引系统供电。

　　然而，印度在铁路沿线接入的光伏发电仅作补充之用。“我们在新准铁路开展的试点项目，不仅可补充供能，还可以完全替代变电所独立供电，这一探索在世界上是首次。”吴命利说。

　　他告诉《中国科学报》，我国目前已有10万公里电气化铁路，而在电网薄弱地区，更适合采用新能源供电的方式开展新线建设，如川藏铁路可充分利用当地的太阳能、风能为列车供电。

　　此外，在可再生能源丰富地区，既有铁路牵引供电系统也可接入新能源，扩大清洁能源占比，逐步实现电气化铁路能源转型。

　　铁路上运行的列车时有时无，而可再生能源发电并不是说有就有，能量该如何调度？怎样把可再生能源所发的电都用在列车上？什么时候储能、什么时候放能？

　　在设计方案时，这些不断涌现的科学问题萦绕在研究者心头。“我们借鉴电网综合能源系统的做法，并预测列车负荷，制定了一套调度算法，最终在保障列车足够供电的情况下，实现能源的最优利用。”吴命利说。

　　很多人疑惑，电气化铁路运行需要很大电力，新能源供电究竟能否支持这么大的电力？

　　北京交通大学电气工程学院教授杨少兵指出，铁路运输具有间歇性特点，即轨道上并不总是有列车运行，特别是在偏远地区，可能一天就发七八趟车。无车的时候变电所可以把能源存储起来，待到有车时再提供支持。只要协调好可再生能源发电和储能的配比，新能源足够支撑铁路运行。

　　杨少兵表示，高压电网的可靠性无须置疑，除非是整个电网遭到破坏，但这也不是没有可能。遇到战争、极端自然灾害，比如2008年的南方冻雨就破坏了大范围的区域电网，导致电气化铁路停运。如果沿线有分布式能源，列车行驶到哪里都有供能装置，就可以在应急的时候发挥作用。

　　如今，新能源铁路供电即将开展工程试点。吴命利又把目光对准了大规模推广时可能遇到的问题。“下一步，分布式电源沿线几十公里都要布局，如何开发沿线的可再生资源，从而实现集中供电，我们将通过示范工程一步步摸索。”(温才妃)

　　科协是科技工作者的群众组织，是党领导下的人民团体，是党和政府联系科技工作者的桥梁和纽带。

　　中国以19373.35位居全球第一，美国为17610.47，前10名还包括德国、英国、日本、法国、韩国、加拿大、瑞士和印度。

　　自2008年起，中国科学院生物多样性委员会组织300多位专家，全面系统地收集整理公开发表的中国生物物种数据，分类学专家对每条数据进行审定确认，最终汇编成《中国生物物种名录》。

　　22日，青海省林草局正式对外发布《青海植物名录（2022版）》。该名录对于学术研究、政策制定、资源保护、生物多样性编目和保护、科学普及等具有重要参考意义。

　　至2023年5月，中国流动科技馆项目全国巡展已实施12年，科普大篷车项目已实施23年，两个流动科普项目累计服务公众超过5亿人次，有力促进了我国科普公共服务均等化。

　　截至目前，“数字文物库”文物总数超过10万件，浏览量超3300万次，是故宫博物院官网上最受公众欢迎的数字产品

　　根据《袁隆平口述自传》内容袁家兄弟几人姓名来历与出生地有关与档案中登记的子女姓名完全吻合

　　最新发布的自然指数数据显示，中国作者在2022年对高质量自然科学研究做出了最大贡献，在高质量期刊上发表论文份额首次排名第一，超过美国。自然指数分析的数据显示，从2022年1月到12月，中国作者的“贡献份额”为19373份，排名第一；美国为17610份。

　　生态环境部于近日印发《关于深入开展2023—2024年黄河流域固体废物倾倒排查整治工作的通知》

　　量子芯片运行对温度环境要求极为苛刻，如何实时监测温度变化，了解制冷机运行状态？近日，记者从安徽省量子计算工程研究中心获悉，国产量子计算超低温温度传感器研制成功，并已投入国产量子计算机中使用。

　　中国农业科学院和国际食物政策研究所于21日在京联合发布《中国农业产业发展报告2023》和《2023全球粮食政策报告》。

　　站在数米高的“海牛Ⅱ号”面前，这个身量精瘦、满头白发的“小老头”有点不起眼。带着“海牛家族”，他用了30多年时间，实现了我国海底钻机装备与配套地质钻探技术的突破、从跟跑到并跑到领跑的跨越。

　　光明日报北京5月18日电 记者晋浩天从北京大学获悉，由该校牵头负责的国家重点研发计划“大科学装置前沿研究”重点专项的两个项目——“激光驱动的天体现象实验室模拟研究”和“基于超快强激光超高时间—空间—能量分辨技术及应用”项目日前正式启动。

　　5月17日，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空，成功将北斗卫星导航系统第56颗卫星送入预定轨道。截至目前，箭载导航与位置报告装备已多次保障火箭回收任务，能够有效提供重要定位通信支撑，这为后续持续应用奠定坚实基础。

　　5月18日，中国卫星导航定位协会在北京发布《2023中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》（以下简称“白皮书”）。中国卫星导航定位协会会长于贤成介绍，2022年北斗应用总体规模仍在稳步提升，北斗规模化应用正在全面开启市场化、产业化和国际化发展的新篇章。

　　研究人员设计了一种活性胶体系统，其中活性胶体粒子用光谱特征染料编码，形成光致变色胶体群。与现有的变色材料不同，这种光致变色是基于光诱导的活性胶体混合物的垂直相位分层，即现有组分的重新排列，而不是生成新的发色团，因此更加可靠和可编程。