Czy do 2050 roku z MZA znikną stacje paliw płynnych?

Zapewne wielu, z obecnych czytelników nie wybiega w daleką, niemalże futurystyczną przyszłość, bo to ponad 30 lat, ale wśród, szczególnie młodych, dzisiaj dwudziestokilkuletnich pracowników MZA, trzydzieści lat, to niedużo, bo wtedy będą mieli po pięćdziesiąt parę lat i mogą być jeszcze aktywni zawodowo. Osobiście życzę im i wierzę w to, żeby było to MZA z ponad 100-letnimi tradycjami, a nie jakiś ponadnarodowy kongolmerat transportowy z siedzibą w Berlinie, kapitałem francuskim, zarządem angielskim, w którym pracują Polacy kierujący elektrycznymi autobusami stacjonującymi w bazie B-1 „Woronicza”, B-2 „Kleszczowa”, itd. Oddziału nr 5 – Warszawa; Konglomeratu – „InterCityTransport (ICT) lub równie innej obcojęzycznej nazwie.

A, że będą to na pewno tylko i wyłącznie elektryczne autobusy, nie ulega żadnej wątpliwości.

Komisja Europejska opracowała „Białą Księgę, w której wyznaczyła państwom członkowskim (w tym również Polsce) cel – wyeliminowania autobusów spalinowych w transporcie miejskim do roku 2050, a osiągnięcie celu połowicznego do roku 2030. Cel połowiczny, to przynajmniej połowa floty operatorów ma być w stu procentach elektrycznymi autobusami, a pozostałe 50 procent może być hybrydowymi, które winny być wypierane przez elektryczne.

Podane daty, są datami skrajnymi i Komisja Europejska zaleca, aby te zalecenia, w przypadku transportu miejskiego były osiągnięte wcześniej. Czyli przed rokiem 2030 i 2050.

1

O ile do 2050 roku jest 36 lat na dostosowanie się, zapewne wtedy już wymogów unijnych, to do roku 2030 jest już tylko 16 lat, albo i mniej (dostosowując się do zaleceń).

Teoretycznie dużo, ale jednocześnie bardzo mało, zważywszy, jak długie są procedury dopuszczeniowe nowych pojazdów, które na dodatek są nadal ciągle w fazie prób, eksperymentów, prototypów i zapewne jeszcze przez najbliższe 5 lat, nie będą na tyle w masowej produkcji, aby zdominować rynek. Inną sprawą, są koszty ich wyprodukowania, które jak na razie są kilkakrotnie wyższe od kosztów produkcji konwencjonalnego autobusu spalinowego. Nadal trwają badania nad bateriami, które byłyby w stanie zmagazynować tyle energii elektrycznej, aby autobus w warunkach miejskich mógł „bez tankowania” przejechać minimum 350 km, a najlepiej 500. Obecne baterie gwarantują przejechanie do 150 km. To jednak trochę za mało jak na warunki miejskie, gdzie niejednokrotnie przystanki są w odległościach nawet 500 m, jeden od drugiego. Takie zagęszczenie przystanków dodatkowo obniża osiągi dystansowe autobusu. Jednak w warunkach wykorzystania autobusu w komunikacji miejskiej i podmiejskiej, gdzie zarówno w mieście jak i pod miastem odległości pomiędzy przystankami byłyby większe, wówczas osiągi autobusu, być może doszłyby nawet do 250 -300 km. Większe odległości pomiędzy przystankami, to szansa na dłuższe doładowywanie baterii podczas jazdy i mniejsze straty energii podczas ruszania, gdyż jest mniej przystanków.

Pokonywanie dystansów ok. 300 km na jednym „tankowaniu”, to w obecnych, np. warszawskich warunkach minimum decydujące o zakupie pojazdu czy „przekształcenia” niemal całej floty tylko w pojazdy elektryczne. Jednak w chwili obecnej producenci baterii jak i autobusów nie dysponują na tyle zaawansowaną technologią i materiałami, które pozwoliłyby na stworzenie pojazdu mogącego pokonać dystans 300 km na „jednym tankowaniu”.

Nie znaczy to, że producenci autobusów mają „zawiązane ręce” i czekają na nowe, doskonalsze baterie.

„Biała Księga” Unii dotycząca transportu miejskiego, jak również liczne preferencje finansowe, często poparte intratnymi, bezzwrotnymi kredytami i dodatkowymi pieniędzmi na badania pochodzącymi z budżetu Unii, zachęcają producentów do nowych, dość ciekawych, rozwiązań. Choć nie zawsze jest to zupełna nowość[1] i kiedyś była już sprawdzona, co prawda w innych warunkach, ale podstawowa istota rozwiązania jest taka sama.

2

Chodzi tutaj o zastosowanie w autobusach miejskich – pantografów, zbliżonych kształtem do tych, używanych w pociągach elektrycznych czy w tramwajach. Z tym tylko, że prąd elektryczny nie jest stale pobierany z napowietrznej sieci, a jedynie podczas postojów na przystankach w czasie od 15 sekund do 2 minut (200 Kw). Takie krótkie ładowanie akumulatorów winno wystarczyć na przejechanie przez 12-metrowy autobus dystansu ok. 10-15 km. Dłuższe doładowanie baterii winno odbywać się na krańcach linii (3-7 minut).

Zastosowanie takiego rozwiązania umożliwia operatorowi (firmie transportowej) użytkowanie pojazdu właściwie przez 24 godziny na dobę. Zjazdy do zajezdni byłyby konieczne tylko w przypadku przeglądów technicznych czy awarii.

Drugim ciekawym rozwiązaniem jest pobieranie przez autobusy energii elektrycznej na zasadzie indukcji elektromagnetycznej. Mówiąc nieco prościej – prąd elektryczny pobierany jest do akumulatorów - bezdotykowo. Autobus wyposażony jest w specjalną płytę umieszczoną pod podłogą, która jest jakby „odbiornikiem” służącym do pobierania prądu. „Nadajnikiem” jest druga płyta zasilana podziemnym przewodem elektrycznym, która jest umieszczona w zatoczce przystankowej.

Ładowanie akumulatorów odbywa się po „najechaniu” autobusu na płytę przystankową.

Podobnie jak w zasilaniu pantografem, czas ładowania akumulatorów na przystanku nie powinien przekroczyć 1-2 minut. Takie krótkie ładowanie winno wystarczyć na przejechanie dystansu do 15 km, przy obecnej sprawności i pojemności akumulatorów. Choć są już, niemal w fazie produkcyjnej, mniejsze (tym samym lżejsze) i pojemniejsze akumulatory pozwalające na przejechanie dystansu do 50 km.

3

System indukcyjnego pobierania prądu elektrycznego przez pojazdy typu autobus nazywany jest systemem OLEV i co najciekawsze ma duże szanse rozwoju, gdyż w Korei Południowej w mieście Gumi jest on już eksploatowany, jak na razie przez 2 autobusy, choć do końca 2015 roku ma być łącznie już 10 autobusów. Również amerykańska firma Proterra zakończyła badania prototypów i od 2014 zamierza produkować ok. 100 sztuk autobusów rocznie w systemie OLEV.

Założeniem systemu OLEV jest zwiększenie efektywności pojazdów elektrycznych przede wszystkim dzięki obniżeniu ich wagi (mniejsza ilość akumulatorów), uzyskanie większej przestrzeni pasażerskiej i wydłużenie dystansów pomiędzy doładowaniami. Zwiększanie dystansów ma jeszcze jedną, nie bez znaczenia ważną rolę – czynnik ekonomiczny. Dłuższe dystanse to mniejsza ilość przystanków, na których muszą być tzw. „stacje doładowania”. Mniej „stacji” to mniejsze koszty instalacji elektrycznej w postaci okablowania, transformatorów, itd. Mniej „stacji” to mniejsze koszty zakupu energii elektrycznej ze źródeł zewnętrznych.

4

Zasilanie nie znajduje się na całej trasie, a jedynie na 5 do 15 jej procent, co wystarcza do uzupełnianie energii w akumulatorach, tak aby uniknąć przestojów. Dzięki temu, nie trzeba dostosowywać do wymagań nowych środków transportu całej jezdni, a jedynie jej małe fragmenty.

Jeszcze ciekawszym nieco innym systemem, w którym zastosowano oba rozwiązania (pantograf i indukcyjne pobieranie z płyty), i który wydaje się mieć największe szanse rozwojowe ze względu na niskie koszty instalacji (zasilanie energią elektryczną podwieszonej nad przystankiem płyty indukcyjnej pochodzi ze słupów oświetleniowych) zaproponowali Amerykanie przy współpracy firm Siemens i ABB. Zaletą tego systemu jest m. in., oprócz przesyłania prądu o mniejszym napięciu i natężeniu (100 kW) jest większe bezpieczeństwo i zabezpieczenie oczekujących na przystanku pasażerów przed przypadkowym porażeniem prądem, gdyż płyty są podwieszone wysoko nad przystankiem, a nie wbudowane w zatoczkę przystankową.

Jak widać ciekawych rozwiązań jest wiele i co najważniejsze, z roku na rok są coraz lepsze i tańsze zarówno dla dostawcy prądu elektrycznego jak również dla użytkowników autobusów.

Przyjmując, że któryś z opisanych systemów będzie na tyle tani i doskonały, że stanie się atrakcyjny dla użytkowników pod kątem ekonomicznym i dodatkowo będzie to np. wspólne przedsięwzięcie biznesowe z dostawcą, operatorem energii elektrycznej, który na swój koszt zainstaluje sieć, to jest szansa, że autobusy elektryczne mogą w krótkim czasie zastąpić konwencjonalne autobusy napędzane olejem napędowym. Być może jeszcze przed 2030 rokiem. Musi być tylko spełniony warunek, że takie przedsięwzięcie będzie realizowane przez kilka podmiotów gospodarczych, które będą miały zysk. Być może na początku niezbyt wielki, ale gdy doliczy się mniejsze zanieczyszczenie powietrza, mniejszy hałas, większą sprawność autobusów, również podczas niskich temperatur, dodatkowe możliwości innego poza komunikacyjnym wykorzystania przystanków (dodatkowe oświetlenie, reklamy, ustawienie automatów do biletów (a nawet kawy, napojów) czy nawet podgrzewanie ich w chłodne dni, to z czasem poniesione nakłady zaczną zamieniać się w zyski.

Przykładem takiego przedsięwzięcia, które na razie jest w fazie projektowej i prototypowej, ale stale rozwojowej jest współpraca czeskiej Skody z koncernem ABB.

Koncern ABB i jego fila Secheron wraz z szwajcarską firmą Hess przy współfinansowaniu genewskiego samorządu, testuje obecnie 18-metrowy autobus trolejbus przegubowy na trasie z lotniska do Centrum targowego w Genewie. Zdobyte doświadczenia z pierwszych miesięcy eksploatacji (ma trwać do marca 2014 roku) będą prawdopodobnie wykorzystane przy budowaniu podobnej sieci w Pradze Czeskiej, gdzie linie będą obsługiwać elektryczne autobusy marki Skoda (Skoda przedstawiła w lipcu 2013 roku swój pierwszy autobus elektryczny). Podobnie jak w Genewie, również koncern ABB chce mieć swój udział inwestorski i później eksploatacyjny. Pytaniem jest tylko, czy w Pradze, podobnie jak w Genewie, swój udział finansowy w przedsięwzięciu zadeklarują władze samorządowe.

  5

Pewną ciekawostką jest, że czeska Skoda dość mocno kooperuje z polskim Solarisem i pierwszy prototyp elektrycznego autobusu jest bliźniaczo podobny do Solarisów U12. Gdyby wziąć pod uwagę bliskie kontakty Skody z ABB i Skody z Solarisem, to można przypuszczać, że wystawiony na targach „Transexpo” nowy Solaris U12[2] (powstał przy współpracy z kanadyjskim Bombardierem) w wersji z pantografem i płytą indukcyjną jest poważną zapowiedzią, że to tylko kwestia kilku lat, jak ruszy masowa produkcja elektrycznych autobusów w systemie ELEV przez obie firmy. Oczywiście w dużym stopniu jest to uzależnione od budowy odpowiedniej sieci.

Jak widać „dużymi krokami” do naszego warszawskiego ptz zbliża się pełna elektryfikacja.

Tylko czy potrafimy to w odpowiednim momencie wykorzystać? Czy będziemy potrafili stworzyć np. wspólne przedsięwzięcie MZA (jako operatora), ABB (dostawca nowoczesnych rozwiązań, technologii), RWE (dostawca energii i budowy na własny koszt sieci), Solarisa, Skody (jako dostawców taboru) i dodatkowo pozyskać finansowy wkład własny samorządu miasta popartego dobrym finansowaniem z funduszy Unii?

  6

Jak na razie Warszawa nie ma „Planu transportowego” tzw. planu mobilności a ten jest podstawą nie tylko do pozyskania dodatkowych funduszy z Unii, ale również jest podstawą do pozyskania partnerów do projektu (uczestnicząc w nim, będą mogli uzyskać dodatkowe finansowanie prac badawczych i projektowych), trudno kreślić bliższą czy dalszą przyszłość dla warszawskich autobusów elektrycznych w systemie ELEV czy innym.

Strategia transportowa, to zbyt mało, bowiem nie określa ona żadnych kierunków finansowych, zarówno po stronie pozyskania funduszy jak również ich wydatkowania czy późniejszego ich akumulowania w dalszy rozwój systemów transportowych.

Mimo wszystko trzeba mieć nadzieję, że być może radni Warszawy ustalą jak najszybciej „Plan transportowy” i stanie się on podstawą do budowania nowej jakości warszawskiego ptz w sektorze autobusowym, a wówczas staje paliw płynnych w MZA będą odchodziły do lamusa i pozostaną zapewne tylko na starych fotografiach.

ww. październik 2013

 

 



[1] Pierwszy elektro-omnibus wyprodukowała firma Siemens – Halskie już w 1898 roku, gdzie zastosowano pantografy pobierające prąd z sieci napowietrznej i uzupełniającej akumulatory na dystans do 15 km. Ciekawostką jest, że były one brane pod uwagę dla warszawskiej komunikacji w 1902 roku, czyli jeszcze przed elektryfikacją tramwajów. Jednak tamte osiągi, niedoskonałość akumulatorów, duże koszty sieci elektrycznej pomysł elektrycznych omnibusów dla Warszawy odsunęły na plan dalszy. Inną sprawą było to, iż w tamtych czasach elektryczność była zupełnie inaczej postrzegana przez mieszkańców Warszawy jak dzisiaj. Więcej o elektrobusach w „Przeglądzie Technicznym” nr 10 z marca 1902 roku.

[2] Nowy Solaris U12 Elektric, długość 12 m, szerokość 2,55m, wysokość 3,25 m, rozstaw osi 5,90 m, zwis przedni 2,70 m, zwis tylni 3,40 m, dostawca technologii napędu – Vossloh Kiepe, silniki - zintegrowane w osi napędowej 2 x 120 kW, baterie trakcyjne litowo-jonowe 80 kWh, szybkie ładowanie poprzez pantograf opracowany przez Solarisa, klimatyzacja – Konvecta, oś przednia ZF RL 75 EC, oś napędowa ZF AVE 130 z zintegrowanymi silnikami elektrycznymi, liczba miejsc siedzących 33 + 1. Pozostałe elementy nadwozia i podwozia podobne jak we wcześniejszych rozwiązaniach stosowanych w autobusach f-my „Solaris”

Joomla Templates and Joomla Extensions by ZooTemplate.Com

Poprawiony (poniedziałek, 12 sierpnia 2019 21:56)