Strona używa cookies (ciasteczek). Dowiedz się więcej o celu ich używania i zmianach ustawień. Korzystając ze strony wyrażasz zgodę na używanie cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.    X

Polscy przewoźnicy coraz częściej eksperymentują z elektrycznymi autobusami — tym razem w Sosnowcu i Katowicach

Dla osób, które często odwiedzają dobreprogramy pojęcie "elektryczny samochód" przywodzi zapewne na myśl głównie Tesla Motors i ich samochody elektryczne - o tym najczęściej się tutaj pisze. Próby przejścia z napędu spalinowego na elektryczny prowadzą jednak producenci z praktycznie wszystkich gałęzi motoryzacji - nie tylko produkcji samochodów osobowych, ale też samochodów ciężarowych i autobusów. Na tych ostatnich chciałem dziś skupić swoją uwagę, za sprawą pewnego pojazdu, który od dwóch lat krąży sobie po Polsce będąc zajeżdżanym i testowanym u przewoźników autobusowych, a w ostatnim czasie kursując po ulicach Sosnowca i Katowic, najpierw będąc testowanym przez PKM Sosnowiec, a potem przez PKM Katowice. Autobus ten to wyprodukowany w 2014 roku Solaris Urbino 12 Electric, w którym zarówno napęd pojazdu jak i jego dodatkowe układy są zasilane przez silnik elektryczny. Do Sosnowca zawitał on na testy, ponieważ Przedsiębiorstwo Komunikacji Miejskiej w Sosnowcu przymierza się do zakupu trzech autobusów elektrycznych.

Autobus elektryczny a spalinowy na przykładzie Solaris Urbino 12 Electric

Autobus ten powstał na bazie "zwykłej", spalinowej wersji pojazdu Solaris Urbino 12 - dwunastometrowego, trzydrzwiowego, niskopodłogowego autobusu miejskiego polskiej firmy - choć jeżeli chodzi o polskość Solarisa zdania są podzielone.

Jeżeli chodzi o wygląd zewnętrzny, autobus nie różni się zbyt wiele od swojego spalinowego odpowiednika - posiada typową dla Solarisa bryłę i niską podłogę na całej długości pojazdu. Różnice natomiast widać głównie w okolicach dachu pojazdu - zabudowane są tam dodatkowe urządzenia, takie jak akumulatory litowo-jonowe, system klimatyzacji oraz w odpowiednich wersjach wyposażenia pantograf, który służy do ładowania pojazdu w przeznaczonych do tego miejscach (np. na stanowisku do ładowania na pętli autobusowej). Dużych różnic nie ma również w konstrukcji zawieszenia oraz osi pojazdu. Istotne różnice zaczynają się oczywiście w konstrukcji układu napędowego pojazdu. Spalinowa wersja autobusu posiada kilka dostępnych modeli silników, z których najsłabszy ma pojemność skokową około 6,7 litra i moc 187kW (około 250KM), a najmocniejszy posiada pojemność 10,8 litra i generuje 271kW mocy (około 370KM). Wszystkie pracują z automatyczną skrzynią biegów. Zasięg takiego autobusu przy standardowym zbiorniku paliwa (250 litrów) wynosi 600-800 kilometrów (spalanie 12-metrowego autobusu pokroju Solarisa Urbino 12 wynosi około 30 litrów oleju napędowego na 100km). Wiele zależy jednak od specyfiki pracy autobusu, działania systemów dodatkowych jak klimatyzacja i ogrzewanie, dlatego trudno precyzyjnie określić zasięg. Przyjąć należy jednak, że taki autobus przejeździ bez problemu całą "dniówkę".

r   e   k   l   a   m   a

Wersja Electric według producenta posiada dwie opcje silnikowe. Pierwszą jest asynchroniczny silnik elektryczny o mocy 160kW (około 217KM). Drugą opcją są dwa silniki umieszczone osi pojazdu, z czego każdy o mocy 60kW, co daje łącznie 120kW mocy (około 163KM) - z moich informacji wynika iż właśnie taka konfiguracja obowiązuje w testowym autobusie.

Ze względu na to, że w silnikach elektrycznych maksymalny moment obrotowy jest dostępny już od niskiego poziomu obrotów nie ma tutaj odpowiednika konwencjonalnej skrzyni biegów z pojazdu spalinowego. Jest za to system odzyskiwania energii z hamowania. Zasięg autobusu według osób testujących wynosi w tutejszych warunkach około 120-140km w dzień oraz 180-200km w warunkach nocnych, zapewne z racji mniejszego natężenia ruchu czy mniej obciążonego systemu klimatyzacyjnego. Dla porównania: w warunkach "sosnowieckich" autobus w dnia pracy pokonuje 300-400km, nierzadko pokonując kilka miast na jednej trasie.

Napięcie znamionowe wynosi 600V, a prędkość maksymalna autobusu to według specyfikacji 50km/h , ale pojazd może pojechać 60km/h.

Solaris oferuje kilka sposobów ładowania akumulatorów. Do testów w Sosnowcu dostarczał on kilkusetkilogramową, stacjonarną ładowarkę o mocy 85kW. Dostępne są też inne metody ładowania - ładowanie indukcyjne poprzez specjalną infrastrukturę oraz wysuwany pantograf - takiej konfiguracji używa się w Jaworznie do ładowania jednego z ich autobusów. W przypadku przegubowego modelu Solaris Urbino 18 Electric dostępne jest nawet wodorowe ogniwo paliwowe. Zatem zarówno pojemność akumulatorów jak i sposób ich ładowania (moc ładowania może wynosić nawet kilkaset kW) zależy od specyfiki pracy pojazdu i konkretnego zamówienia.

Zamiana silnika spalinowego na elektryczny to nie tylko kwestia samego napędu pojazdu - odpowiednio przystosowane musiały zostać inne układy pojazdu, takie jak klimatyzacja i ogrzewanie.

Ekologia i pieniądze

W eksploatację elektrycznych autobusów zaczyna się angażować coraz więcej przewoźników. Posiada je m.in. Kraków i Warszawa. Powody takiego stanu rzeczy są różne - od kwestii wizerunkowych, poprzez szerzej zakrojone testy w porozumieniu z innymi przedsiębiorstwami (patrz partnerstwo PKM Jaworzno oraz Tauron, o którym niżej), aż po powód w mojej opinii najbardziej istotny - w przeciągu ostatnich lat przedsiębiorstwa komunikacyjne z całego kraju dostały kilka dużych zastrzyków pieniędzy ze środków zewnętrznych, które pomogły sfinansować wymianę starego taboru autobusowego. O takie środki jest jednak coraz trudniej, ponieważ chętniej są one przyznawane na "zieloną" komunikacje, głównie tramwajową. Autobusy z silnikami diesla nie są już tak chętnie dotowane, dlatego trzeba szukać alternatyw - jeżeli diesel, to już tylko spełniający normy emisji spalin Euro VI, a znacznie lepiej widziane są pojazdy hybrydowe. PKM Sosnowiec dostał aktualnie dotację na zakup 78 nowych autobusów - prawie połowa z nich to jednak autobusy hybrydowe (12 i 18-metrowe hybrydy dostarczy Volvo).

Województwo Śląskie - krótkie testy w Sosnowcu i Katowicach, dłuższy romans w Jaworznie

Jak już wspomniałem wcześniej, testy w Sosnowcu wynikały z planów zakupu w niedalekiej przyszłości trzech sztuk autobusów elektrycznych. Z racji braku odpowiedniej infrastruktury do ładowania takiego pojazdu i niewielkim jego zasięgu, odwiedzał on linie, na których autobus często zjeżdżał do zajezdni oraz takie, które nie jeżdżą przez cały dzień bez przerwy. Testy obejmują również linie nocne. W bardzo podobny sposób autobus testowany jest w Katowicach.

Poważnie do tematu zabrało się jednak Jaworzno. Już na przełomie 2014 i 2015 roku zakupiło elektryczny autobus, posiada również stację ładowania na jednej z pętli dostosowaną do ładowania autobusu za pomocą pantografu. Teraz natomiast w porozumieniu z Tauron Dystrybucja testują autobus Yutong - PKM Jaworzno będzie testować autobus w ruchu miejskim, Tauron natomiast będzie prowadzić - nieco przyszłościowo - badania nad procesem ładowania takiego autobusu i jego wpływie na sieć energetyczną. O ile bowiem ładowanie jednego lub dwóch autobusów nie stanowi problemu, to podłączenie do sieci kilkunastu takich pojazdów to już megawaty energii i nie pozostaną one bez wpływu na sieć energetyczną, która w Polsce pozostawia wiele do życzenia.

Z perspektywy pasażera i kierowcy

Rozpatrując taki autobus z perspektywy "użytkownika końcowego" jakim jest zarówno jego kierowca jak i pasażer sytuacja wygląda dosyć korzystnie. Z perspektywy kierowcy jazda "elektrykiem" nie różni się zbytnio od jazdy autobusem spalinowym - może z wyjątkiem bardzo futurystycznego pulpitu, który Solaris umieścił w wersji Electric - praktycznie wszystkie przełączniki są zastąpione przez wyświetlacze, w stosunku do czego mam bardzo mieszane odczucia.

Autobus posiada wszystkie systemy wspomagające znane z wersji spalinowej, takie jak ABS, zapobieganie poślizgowi przy ruszaniu, hamulec postojowy, przystankowy oraz przyklęk prawej strony pojazdu. Przyspieszenie i dynamika jazdy jest na dobrym poziomie mimo względnie niewielkiej mocy w porównaniu do najmocniejszych wersji spalinowych. Stosunkowo niewielka wydaje się podana w specyfikacji maksymalna prędkość pojazdu - 50km/h, jednak jakby nie patrzeć, jest to maksymalna dozwolona prędkość dla autobusu w terenie zabudowanym, nawet jeżeli występują znaki, które ją podwyższają.

Z bardzo subiektywnej perspektywy pasażera autobus z pewnością jest znacznie cichszy od wersji spalinowej (co nie znaczy że jest cichy/bezgłośny), odgłos silnika jest nieco świszczący, a z powodu cichej jednostki napędowej klimatyzacja jest nienaturalnie głośna i szumiąca. Jeżeli jednak jest wyłączona to akustyczna dyskrecja tego autobusu naprawdę robi wrażenie. Testowy egzemplarz był ponadto nieco "rozklekotany", ale to też zasługa dziurawych sosnowieckich dróg.

Sens inwestycji na obecnym etapie rozwoju

Nieco światła na długofalowe użytkowanie "elektryków" rzuca krótki, ale treściwy artykuł z serwisu samochodyelektryczne.org na temat testów elektrycznych Solarisów w Warszawie. Mówi on o tym, że o ile w przetargu na potrzeby jazdy zapewniano zużycie energii na poziomie 84kWh/100km (bez klimatyzacji), tak realnie pojazdy zużywały około 135kWh/100km (z włączoną klimatyzacją). Zakładając więc, że pojazdy będą miały zestaw akumulatorów o pojemności 240kWh (a w tych okolicach przedstawia się maksymalna dostępna pojemność akumulatorów dla tego autobusu) to autobus przejedzie faktycznie około 150km. Obliczono również, że koszt jazdy jest niższy czterokrotnie niż koszt jazdy autobusem spalinowym.

Eksperymenty z autobusami elektrycznymi będą postępować, co do tego nie ma najmniejszych wątpliwości. Będą to robić producenci autobusów, będą to robić przewoźnicy autobusowi, będą to robić również przedsiębiorstwa energetyczne, jak Tauron. U nas na chwilę obecną będą jednak stanowić niewielki odsetek taboru autobusowego stosowanego w ściśle określonych warunkach. Powodem tego jest oczywiście relatywnie niewielki zasięg tego typu pojazdów. Nawet cena autobusu elektrycznego nie wydaje się być problemem numer jeden, ze względu na to, iż bardzo duża część inwestycji w komunikację miejską jest prowadzona w oparciu o środki zewnętrzne - a te faworyzują "zielone" środki transportu (choć ich zieleń jest w polskich warunkach dyskusyjna).

Problem niewielkiego zasięgu można obchodzić umożliwiając szybkie ładowanie, np. na pętlach - jest to jednak dodatkowy koszt, a żywotność akumulatorów litowo-jonowych maleje wprost proporcjonalnie do natężenia ładowania - a tu pojawia się kolejny problem - późniejszej wymiany i utylizacji akumulatorów. Poza tym, nawet zakładając, że pojazd może naładować się wystarczająco w trakcie postoju na pętli, to wystarczy losowa sytuacja, opóźnienie, które uniemożliwi postój autobusu i ładowanie. Takie czynniki powodują, że na obecnym etapie elektryczne autobusy nie stanowią sensownej alternatywy dla autobusów spalinowych, a jedynie ich uzupełnienie.

Problemem jest również - szczególnie u nas - wydajność akumulatorów litowo-jonowych w zależności od warunków atmosferycznych - te jak powszechnie wiadomo tracą na wydajności w niskich temperaturach i może się okazać, że - owszem - w warunkach testowych w lipcu autobus przejechał te 150km, a w zimę przejedzie ich znacznie mniej, przez wzgląd na mniejszą wydajność akumulatorów i dodatkowe obciążenie energetyczne w postaci ogrzewania pojazdu.

Biorąc zatem pod uwagę powyższe czynniki - bez rewolucji w dziedzinie przechowywania energii chyba się nie obejdzie. Zwiększanie mocy ładowania jest rozwiązaniem kompromisowym, rozwiązaniem bezkompromisowym byłoby bez wątpienia zwiększenie pojemności akumulatorów przy zachowaniu ich dotychczasowych rozmiarów.

Podziękowania

Sebastian Marcinik (PKM Sosnowiec ) za udostępnienie zdjęć

Konrad Bek (PKM Katowice ) za udostępnienie zdjęć oraz kilka pomocnych informacji
 

sprzęt hobby inne

Komentarze