Статия в италианския уебсайт Autobusweb направи преглед на екологичните и устойчиви технологии, използвани в електрическите автобуси, предлагани на пазара и операторите на обществен транспорт днес.
Италианските оператори на обществен транспорт са изправени пред масова подмяна на автобусния си парк. Тя е финансирана от Националния план за възстановяване и устойчивост на NRRP с цел екологична мобилност. Сроковете заложени в плана – NRRP са много кратки и изискват бързи и всеобхватни решения, както за превозните средства, така и за инфраструктурата.
Редицата тестове проведени с електробуси в Италия, дават надеждни резултати за оценка на възможностите, предлагани от новите екологични решения за обществен, градски транспорт. Наред с батерийните автобуси, бяха направени и тестове с бързо зареждащи се ултракондензаторни автобуси нa консорциума SmartBUS-Chariot в Ла Специя, Торино и Рим, както и на водородни автобуси в Болцано, Милано, Торино и Генуа.
По-долу разглеждаме обобщение направено от страна на проф. Рикардо Маджора от Политехническия университет в Торино на различните видове технологии, използвани за задвижване на електробусите. Той от години проучва новите технологии и тяхното приложение в екологичните автобуси, като е издал ценна поредица от документи за съхранение на тяговата енергия, решения и стратегически фактори при избора на електробус.
Професор Маджора, кои са зелените автобусни технологии, в които транспортните оператори могат да инвестират днес?
Най-общо можем да сведем технологиите до четири основни категории: с бавно зареждане през нощта, с комбинирано зареждане (бързо и бавно), с бързо зареждане и водородни клетки.
Какви са основните разлики?
Нощното зареждане е характерно за първото поколение батерийни електробуси. Автономността или обхватът им зависи от капацитета на батерията. Често пъти обаче има някои по-трудни маршрути, изискващи две ежедневни зареждания в гараж между 4 и 6 часа всяко, които са свързани с прекъсвания на обслужването. Бавнозарядните батерии с нощно зареждане не са напълно екологична технология, защото се изисква възстановяването (балансиране) им. Батериите нямат дълъг живот, най-много 6 години и то само ако се експлоатират правилно. Като цяло автобусите на нощно зареждане са трудни за поддръжка, тяхната консумация на енергия е висока и изискват инфраструктура за гаражно зареждане, която е по-скъпа и чувствителна. Тенденцията днес върви към това, тази технология да се замени с други по-ефективни.
Комбинираното зареждане е технологията на второто поколение електрически автобуси. Това са автобуси с батерии, които надвишават ограниченията за автономност и обхват на автобусите с нощно зареждане, благодарение на бързото дозареждане с енергия на спирки по маршрута. Тези автобуси обикновено използват батерия с по-малък капацитет и по-голяма мощност. Това ги прави по-леки и по-икономични. Разходите за инфраструктура са по-високи, в сравнение с тази на електробусите с нощното зареждане. Това е така, защото комбинираното зареждане изисква както бавно/гаражно, така и допълнително бързо зареждане в хода на маршрута. Тази технология също има своите проблеми, които са свързани с подмяна на батерията и нейното балансиране. Следователно тя също не е напълно екологична технология. Основното й приложение е в градовете с по-натоварен и трудно регулируем трафик.
Бързото зареждане е типично за третото поколение електрически автобуси. Водещата концепция тук не е да се увеличи капацитетът за съхранение на енергия за целодневно обслужване, (както е при споменатите две предишни поколения електробуси), а да се оптимизира енергийната ефективност на автобуса, за да може той да се справи и с най-трудния маршрут. Тук съхранението се постига чрез нанотехнологични ултракондензатори, които позволяват зареждане на електробусите само за няколко минути на последните спирки по маршрута.
Ултракондензаторите преодоляват ограниченията на електрохимичните батерии, предлагайки съхранение на енергията, което е по-надеждно, по-дълготрайно, животът на кондензаторите е четири пъти по-дълъг от този на батериите, освен това са и по-леки от тях. Предимствата на ултракондензаторите пред батериите са следните: значително по-дълъг живот; по-голяма надеждност; отлично запазване на експлоатационните им качества във времето; по-голяма мощност; по-бързо зареждане; и значително по-голяма регенерация на спирачната енергия. Тези автобуси се зареждат на последни спирки при задължителните почивки на шофьорите и не се нуждаят от гаражно зареждане. Освен това са незапалими за разлика от батериите, което ги прави изключително сигурни и безопасни. Основното им приложение е по градски маршрути с голям пробег и с платна за бърз автобусен транспорт (BRT).
Водородните автобуси са отделна глава. Основната им концепция е ендотермичният процес. В техния случай можем да говорим за напълно екологична мобилност. При тях съхраняваният водород захранва горивните клетки. Те от своя страна генерират електричество, което осигурява движението на превозното средство. Очевидно е, че всичко това ще е напълно екологосъобразно, само когато водородът се получава от възобновяеми енергийни източници. Разходът за придобиване на тези електобуси също е с една четвърт по-висок, отколкото за другите видове. Поддръжката им е по-сложна и по-скъпа от тази на другите електробуси. Накратко, това е чисто решение, подходящо за извънградска среда, но то има своята висока цена.
По-долу се прави сравнение на различните решения, като се вземе предвид автобусния парк от 150 броя, 12-метрови превозни средства, изминаващи 60 000 км. за 20 години експлоатация:
Типични ежедневни работни цикли на електрически автобуси:
Професор Маджора, предвид гореизложеното, кое според Вас е най-ефективно и рентабилно решение за електрически автобуси?
Отговорът изисква изчисления свързани с транспортните нужди, така и с очакваните общи разходи за периода на експлоатация: обща цена на притежание (ОЦП). Това означава, че всички основни компоненти на разходите трябва да бъдат оценени детайлно.
Като цяло за градска среда ултракондензаторните електробуси с бързо зареждане са най-рентабилни. В извънградска среда комбинираното зареждане на автобуси е добро решение. Водородните автобуси също са подходящи за дълги разстояния в извънградска среда. Те могат да станат конкурентоспособни в градска среда, след като оперативните и инфраструктурните им разходи бъдат намалени. И накрая, за европейските директиви и критериите на NRRP фонда е важно избраните решения да са устойчиви както от екологична, така и от бизнес гледна точка.
Можете да видите статията с професор Маджора на италиански език тук: Autobusweb.
