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（图解见网址）
妈妈气候行动联盟 文/宋瑞文
东日本JR的新节能利器：超导飞轮蓄电系统
一般化学蓄电池是每个人生活中不可或缺的现代工具；使用久了会退化，蓄电能力会下降
，也是大家习以为常的生活常识。
另一方面，东日本旅客铁路株式会社（以下简称东日本JR）原本利用蓄电池来节能，但因
蓄电池的蓄电容量会随着时间衰退，决定开世界之先河，研发“铁道用超导飞轮蓄电系统
”。由于是物理蓄电的关系，没有化学电池衰减的缺点，借此提高节能效益。
*超导飞轮蓄电（フライホイール/ flywheel）与一般化学蓄电池的差异。随着充放电次
数与使用时间的拉长，后者的蓄电容量会衰退，直到更换年限。而前者则可以维持不变。
（图片出处：JR东日本）
所谓物理蓄电，即是以物体形态变化的方式储存能源。例如常见的抽水蓄能电站：当电力
生产过剩时，剩电便会供予电动抽水泵，把水输送至地势较高的蓄水库，待电力需求增加
时，把水闸放开，水便从高处的蓄水库依地势流往原来电抽水泵的位置，借水位能推动水
道间的涡轮机重新发电，达至蓄能之效（wiki）。其他的物理蓄电，还有加压与冷却空气
等方式。
“铁道用超导飞轮蓄电系统”是2018年由东日本JR，与拥有超导磁气轴承等技术的铁道综
合技术研究所，与开发超导飞轮蓄电系统的米仓山电力储存技术研究站、山梨县政府等单
位，合作研发的项目。
在了解“铁道用超导飞轮蓄电系统”的运作原理之前，要先解释一下所谓的“回生电力”
：列车透过回生煞车器，把煞车时累积的动能，转到发电机所产生的电力。
而在“铁道用超导飞轮蓄电系统”的状况，则是煞车时把累积的动能用来让系统内的大型
圆盘回转，这样一来，等于把“回生电力”以动能的形式储存起来；需要供电时，再放出
动能转换成电力。
“超导飞轮蓄电系统”之所以有超导两字，是因为在轴承的部分使用超导技术（超导磁气
轴承），以非接触的方式让重达15公吨的大型圆盘（飞轮）浮起。
如前所述，物理蓄电不像化学蓄电，反复地充放电也不会劣化衰退；又因为不含有害化学
物质的关系，对环境友善许多。而非接触的运作方式，可以减少能源损失，也不需要定期
施作大规模的维修工作。
东日本JR等单位在2018年3月开始研发“铁道用超导飞轮蓄电系统”后，于今年2022年6月
进入实证阶段。
该蓄电系统已经装设在东日本JR中央本线穴山车站旁边的穴山变电所，蓄电容量为29kWh
。当附近电车下坡时生产回生电力需要储电时，或上坡需要供电时，都能发挥效用。预计
一年可以减少146MWh的用电量。
就像其他的蓄电设备，都能用来平衡电力供需一样，“超导飞轮蓄电系统”原本是山梨县
为发电量变动的再生能源所开发，有益于再生能源的普及。位于该县米仓山的“米仓山实
证用太阳光发电所，在“超导飞轮蓄电系统”的辅助下，供电变动幅度大为收敛。
包括回生电力、零碳车站在内，JR东日本集团向来致力于节能减碳的工作。和日本政府与
许多知名企业一样，该集团也制定了2050实质零碳的目标，并预定在2030年度先达成实质
碳排减半（上图）。
透过“铁道用超导飞轮蓄电系统”的例子可以发现，受到其他新型蓄电系统的启发，铁路
公司得以开发提高节能效益的新方法。蓄能、节能与创能（再生能源）三者的技术时常彼
此提携，扩大应用领域。
即便零碳社会的实现还有许多挑战，但技术的效益与可能性，也要研发之后的集思广益才
能云开月明。