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费城的公共交通系统在2011年使用了超过50万兆瓦时（pdf）的电力，相当于大约46,000户美国家庭的年消耗量。其中大部分电力用于该市的两条地铁线路，但东南宾夕法尼亚交通管理局（SEPTA）现在正在采取创新措施，试图节约部分能源。它将一种名为再生制动与电力储存的技术结合起来，其他城市也开始效仿。
交通运输约占全球总能源使用量的20%，而城市交通约占其中的40%。当涉及到再生制动时，所有这些地铁、有轨电车、轻轨和区域铁路系统都代表着巨大的机会。这项技术也帮助为像丰田普锐斯这样的混合动力汽车的电池供电，其工作原理如下：当列车减速时，它使用电机而不是车轮上的摩擦力进行制动；电机本质上充当发电机，将列车的动能转化为电能。
问题在于，一般来说，电力需要立即重复使用。地铁系统可以将其输送到第三轨，如果附近有另一辆列车，则可以使用该能量来帮助其加速。但是，如果没有其他列车准备好利用这种电力，它基本上就损失了。其他系统将再生制动能量倾泻到列车上的电阻组中，让它以热量的形式消散。“那些多余的能量被浪费了，”SEPTA首席工程师安德鲁·吉莱斯皮说。为了解决这个问题，他帮助在费城的莱特利变电站安装了一个1.5兆瓦的锂离子电池组（pdf），这是世界上首次尝试将再生制动和电网级储能相结合的尝试之一。
这种结合正在因为一些原因而变得更加强大。电池和飞轮等存储技术一直在迅速改进并降低价格——这是可再生能源供应持续增长的重要一步。此外，公用事业公司正在逐渐习惯于它们提供电力方式的差异，特别是来自屋顶太阳能电池板等分布式电源的差异。
吉莱斯皮说，费城项目的经济效益只有在SEPTA可以参与频率调节服务市场时才能实现，这意味着它可以将储存的电力卖回给公用事业公司，以帮助电网平稳运行。在最新的统计中，仅莱特利变电站每年就为SEPTA节省高达6万美元的电费，并通过频率调节市场产生约20万美元的收入。而且总共有30个变电站。
频率调节促使SEPTA选择锂离子电池作为其存储介质，但还有其他选择可能更适合火车和再生制动。在洛杉矶县的地铁上，Vycon Energy刚刚在西湖-麦克阿瑟公园站完成了一个飞轮系统的安装，该系统应在5月底全面投入运行。飞轮是一种存储旋转能量的机械装置，是一种古老的技术，正在开始在某些应用中重新流行起来，该公司总裁弗兰克·德拉特雷说，它们比电池具有一些优势。“来自列车的大量再生电能可以在短时间内转化为飞轮中的动能进行存储，”他说。“这对于电力铁路至关重要，因为每辆制动列车都可以在15到20秒的制动时间内产生2到6兆焦耳的能量……”这接近于2千瓦时，大约是您的iPhone一年使用量的一半，每次列车进站时都会产生。德拉特雷说，可以如此快速地充电和放电的电池组的使用寿命会非常短：“飞轮可以提供数十万次循环，而不会损失储能性能，使其成为此应用的理想选择。”
西湖-麦克阿瑟公园项目由联邦政府资助了446万美元，希望这个2兆瓦的系统每年能节省多达400兆瓦时的电力——大约相当于40户普通家庭的用电量。
在俄勒冈州波特兰的海岸线上，一个长期以来以其绿色倾向而闻名的城市，另一种存储选择正在兴起。新的波特兰-米尔瓦基轻轨交通项目线路将采用超级电容器来利用再生制动产生的电力。超级电容器的能量密度比电池高得多，这意味着它们可以非常快速地充电和放电；这对于满足铁路系统电力需求的快速峰值非常有用。它们还可以循环数百万次而不会降解，而电池的使用寿命约为数万次循环。
特定交通系统的具体情况可能会决定哪种方案最有效，有时甚至可能需要组合使用。吉莱斯皮说，费城的下一个安装点，在市场-弗兰克福德线末端的格里斯科姆变电站，将把锂离子电池与超级电容器结合使用。这将消除SEPTA在其首次尝试中遭受的潜在收入20%的缺口，这主要是由于其电池的能量响应时间相对较慢（以秒为单位，而不是超级电容器的毫秒）。希望最终有10个具有储能能力的变电站产生足够的节约和收入，以资助交通系统的扩建。
在2013年一篇关于现有各种技术的论文中，英国纽卡斯尔大学的三位工程学教授指出，总的来说，大多数交通系统可以通过这些想法的某些版本将能源使用量减少15%到30%。这是一大笔资金、大量的兆瓦和大量的二氧化碳，因此许多其他城市正在关注。德拉特雷说，Vycon一直在与美国以及中国和韩国的几个交通管理部门进行洽谈，吉莱斯皮也与芝加哥、波士顿和西班牙的城市同行讨论了SEPTA的经验。他认为这种情况不会就此停止。
“我认为随着行业的发展，以及对节能的重视，您将开始看到这种情况得到越来越多的实施，”他说。