蔡政府推出前瞻軌道計畫後,主打的重點除了平衡城鄉差距外,最重要的就是軌道建設可以達到節能減碳的效果,但是你知道嗎?並不是所有的軌道系統都能夠達到節能減碳的效果。
軌道系統是屬於密集運輸的載具,也就是說,不只是單純財務效益上要達到一定的運輸量才能損益平衡,在環境指標上,也必須要達到一定的運輸量,才真正能夠達到節能減碳的效益。尤其,在電力資源有限的台灣,投入高耗能的軌道系統,電力是有限的資源,因此配置軌道運輸,不只是運輸需求,在環境和電力資源配置上,也是重要的課題。
北捷、高捷、東京及香港捷運耗電量比一比
台灣鐵道暨國土規劃學會研究小組最近撈取了北捷與高捷的耗電數據,並且因為剛好有參考資料讓原本CSR裡面只有總量的數據可以拆分為高運量與中運量,於是獲得蠻具有參考意義的資料。為了交互進行比較,我們又同時找了香港、東京的耗電量資料進行比對。
(如果各位想問「為什麽以車公里」為單位,可以先看最後面的備註說明)

單純就耗電數據來看,我們可以看到這個資料有幾個現象:
以北捷為例,每人公里要交換212人次(北捷是三百),才能真正「節能減碳」
1. 以北捷而言,高運量系統因為相對地下化車站比例很高(2013年有約80%的車站為地下化車站),地下化的軌道車站、軌道路線必須要考慮旅客設施的空調、隧道系統的通風系統,車站耗電其實比列車本身高得多;相對於中運量系統,僅有松山機場、大直兩站是地下化車站,空調負荷低,系統就相對節能。
2. 高雄捷運其實是相對非常耗能的系統,目前以3車一組的方式計算,軌道營運用電已逼近每車公里30度的水準,如果要用6車為一組的方式計算,以目前的數據、相較於北捷就是每車公里60度,這是由於高雄捷運目前車公里數據相對低、同時高度地下化的車站、又預留了加倍的營運空間使得耗電量增加,於是就導致了每車公里耗能相對高的情形。
3. 相較於行車用電來看,同樣高運量、6車編組相比較,日本在車輛輕量化和列車節能做了很多努力,所以列車的耗能可以相對低於北捷;另外一個很有趣的是北捷中運量與高捷列車,高捷列車的載運量較北捷中運量略高一點,但是因為是鋼輪鋼軌、所以行車用電上較中運量又更節能。
4. 如果合併計算列車與場站的用電,香港地鐵的節能程度可說是這次比較的幾個系統中最節能的,運量大、車站地下化程度也不低、但是因為車站空間精簡再搭配節能策略,因此能得到很不錯的節能成效。

鐵路或是軌道地下化工程將增加耗電需求
5. 計算每車公里的節能程度,其實相對就可以算出「捷運系統目前載運的旅客量,是否節能減碳」,以臺北捷運高運量來說,用每車公里耗電40度、每度排放CO2 0.53公斤計算,高運量捷運系統每行駛一公里,要排放21.2公斤的CO2,如果我們換算成機車單人騎乘的排碳量,機車每公里排碳約為0.1公斤估計,北捷高運量每人公里要交換212人次,才能叫做真正的「節能減碳」。北捷高運量每車公里服務約300人次,所以的確是節能減碳的軌道系統。
6. 其實每車公里的耗電度數不是越低越好,而是要看投入的車公里和載運旅客量來決定。因此比對過程中除了看到東京地鐵的每車公里52.8度之外,其實也查詢過新加坡地鐵的每車公里66度的數據。但有趣的是,經過估算之後,能達到節能減碳的軌道系統,其運量所反應的營收,也能達到營運損益兩平的要求。所以軌道系統在營運面上其實非常單純,財務、經濟、環保效益,只要運量能達到目標,就能一舉三得。
7. 然而,正因為軌道的密集運量是要仰賴完善的國土規劃才能發揮其效果,其實跟隨著軌道系統佈署的公共設施投入、電力配置,都是國土規劃的議題。因此在前瞻計畫中,單純由交通部去談要怎麽建軌道系統,其實是很奇怪的角度。因為交通部只會解決交通系統的營運管理問題,但是電力配置的議題,軌道工業的議題,都屬於經濟部管轄範圍。所以,軌道系統的規劃才要拉高層次,從國土規劃先談,真理其實很明顯。
8. 最後,我們想說的是,交通部不只捷運系統,連台鐵的立體化都大量走向地下化,但地下化所增加的電力需求,是否能達到節能減碳?或者是節能減碳之前的,是否能合乎未來電力系統的發展政策?這些問題,沒有國土規劃的層次來處理,根本不會有人在這個階段關注這些議題。
以車公里為單位的能源密度算法
如果各位還有印象,之前我們在進行損益評估時,是用「車公里」當作公共運輸的投入供給單位,因為運輸系統要投入服務,運具 X 行駛距離,就是一個很基礎、而且可以跨系統比較的基準單位。因此,無論車站耗能是高是低(或者是附屬事業),都是為了支撐運輸系統的供給而存在,所以把這些損耗數據平攤在每個單位的供給(車公里),就能進行比較。其實各位如果去看目前北捷、高捷、高鐵的CSR報告,他們也會用車公里當作能源密度計算的基本單位。
唯獨不同國家因為列車編組方式不太一樣,因此很多國家會用「車廂公里」當作更基礎的單位,以台北捷運來說,因為高運量列車是一列車6車廂編組,所以車廂公里會直接X6。故本篇文章擷取香港、東京、新加坡的資料時,遇上「車廂公里」的數據,筆者採用直接X6的方式,就能和臺北捷運高運量進行比較。
(本文作者為台灣鐵道暨國土規劃學會理事,經作者授權轉載自台灣鐵道暨國土規劃學會臉書)