NUMER 10/2020
NUMER 10/2020
Temat numeru:
Kolej Plus
szukaj
Śledź nas:

Stan rozwoju i perspektywy alternatywnych napędów kolejowych

| Andrzej Waszczuk 20.10.2020 17

Stan rozwoju i perspektywy alternatywnych napędów kolejowych
grafika
Pociągi na wodór, bateryjne czy może diesel z przekładnią elektryczną? Wzrost kosztów elektryfikacji, nowe technologie i ograniczenia dotyczące emisji spalin to czynniki, które powodują zwiększone zainteresowanie innymi niż czysto spalinowe czy elektryczne pojazdami szynowymi. Jak wyglądają perspektywy ich rozwoju?
Rozwój zespołów trakcyjnych na alternatywne paliwa w ostatnich latach mocno przyspieszył. Wynika to m.in. z faktu, że elektryfikacja wszystkich linii kolejowych nie jest ekonomicznie uzasadniona, a tradycyjne spalinowe pociągi, podobnie jak to ma miejsce z silnikami spalinowymi w transporcie drogowym, generują zbyt wysokie poziomy gazów cieplarnianych. Warto podkreślić, że nie ma jednego uniwersalnego sposobu na zmiany w tym obszarze, a kluczowe pozostają uwarunkowania na poszczególnych rynkach. Tempo zmian nie będzie jednolite, a rynek w Europie zostanie mocno zróżnicowany.

W Niemczech planuje się elektryfikację linii na poziomie 70% z obecnego poziomu 52%. Z kolei Wielka Brytania za cel obrała sobie wymianę całej spalinowej floty na napędzaną paliwami alternatywnymi do 2040 r. W Norwegii i Danii ma dojść do zastąpienia pojazdów spalinowych bateryjnymi, a w Czechach nadal jest duży popyt na tradycyjne pojazdy spalinowe typu DMU – w ciągu 8 lat ma być zamówionych nawet do 210 szt. Jak zatem, widać mechaniczne DMU mają jeszcze przed sobą perspektywy, ale liczba użytkowanych pojazdów kolejowych z alternatywnymi napędami będzie się systematycznie zwiększać. Wśród nich znajdziemy pociągi na wodór, bateryjne oraz z silnikiem Diesla i przekładnią elektryczną oraz z możliwością zasilania z sieci trakcyjnej, jak również jednostki spalinowej.

W pojazdach typu DEMU (diesel z przekładnią elektryczną) silnik Diesla napędza generator prądu lub alternator wytwarzający energię elektryczną. Wygenerowany w ten sposób prąd jest następnie wykorzystany do zasilenia elektrycznych silników trakcyjnych zawieszonych na wózkach. Układ przenoszenia mocy jest zatem identyczny jak w przypadku elektrycznych zespółów trakcyjnych (EZT). Różnica polega na źródle zasilania – wewnętrznym, czyli znajdującym się w samym pojeździe w przypadku DEMU lub zewnętrznym z sieci trakcyjnej dla EMU.

DEMU i EMU w jednym, czyli EDMU

Niektóre pociągi są konstruowane w sposób identyczny jak elektryczny zespół trakcyjny EMU, który może być zasilany zarówno prądem z pantografu, jak i olejem napędowym. Są to pojazdy elektro-dieslowskie EDMU, czyli z napędem hybrydowym (elektryczno-spalinowym). Z polskich producentów takie pociągi oferuje NEWAG, a wśród zagranicznych firm można wymienić HITACH Rail Italy oraz Vivarail. Od tych producentów do tej pory złożono 18 zamówień w Polsce oraz 135 we Włoszech, z czego 43 są w produkcji. W Wielkiej Brytanii 2 tego typu pojazdy od Vivarail użytkuje obecnie West Midlands Trains. Są to zmodernizowane pojazdy typu Class 150 z nowym systemem zasilania elektrycznego z sieci oraz silnikiem spalinowym w członie napędowym.

Jak wynika z unijnej Białej Księgi Transportu w skali całej Unii Europejskiej (wliczając w to Wielką Brytanię) w 2017 r. w tylko nieco ponad połowa (54%) linii kolejowych było zelektryfikowanych, co oznacza, że ponad 90 tys. km linii wymaga rozwiązań spalinowych lub alternatywnych. Teoretycznie pojazdy z napędem hybrydowym mogą wypełnić tę lukę, gdyż mogą operować zarówno na trasach zelekryfikowanych, jak i poza nimi. Dotychczasowe analizy LCC pokazują jednak, że ich opłacalność ekonomiczna hybryd nie jest atrakcyjna, stąd też wiodący producenci taboru jak Siemens czy Alstom nie są zainteresowani rozwojem tego typu pojazdów. Na przeszkodzie do ich upowszechnienie można wymienić wysoką cenę zakupu, mniejszą moc w porównaniu do analogicznego pojazdu przeznaczonego do obsługi jednego typu linii oraz większą masa wynikającą z konieczności zawarcia dwóch systemów napędowych w takim samym pudle.

Pojazdy bateryjne i wodorowe

W Niemczech na podstawie wnikliwej analizy do obsługi linii niezelektryfikowanych (w 2030 r. mają stanowić 30% całej sieci połączeń) podjęto decyzję o wyborze 2 typów napędu do ich obsługi. W przypadku dłuższych odcinków bez trakcji będą to pociągi z ogniwami paliwowymi na wodór (HEMU) o zasięgu minimum 800 km. Zakłada się, że tego typu pojazdy będą tankowane raz dziennie, a wodór do ich zasilania ma pochodzić z elektrolizy przy wykorzystaniu OZE, czyli bez emisji CO2. Plan ten został wpisany do narodowej strategii wodorowej Niemiec do 2030 r. Na odcinkach bez trakcji do 50 km Niemcy zakładają wykorzystanie pojazdów elektryczno-bateryjnych (BEMU), które będą ładowane z trakcji na stacjach końcowych.

Eksploatację próbną BEMU od 2019 r. prowadzi DB na liczącej 40 km trasie w Badenii-Wirtembergii. 2 pojazdy Bombardier Talent 3 potrzebują zaledwie 10 minut, aby doładować baterie z sieci. W 2022 r. dostawy 55 szt. pojazdów BEMU z opcją na kolejne 50 w Niemczech rozpocznie Stadler. W zaawansowanej fazie rozwoju są modele Siemens Mireo Plus B (z technologią wózków Jacobsa) i Desiro ML (na wózkach standardowych).

Pojazdy typu HEMU rozwija zarówno Alstom, jak i Siemens. Od 2018 r. w fazie testowej są 2 pojazdy Alstom iLint, a do 2022 r. w regionie Dolnej Saksonii ma pojawić się dodatkowe 14 szt. W tym samym roku rozpoczną się dostawy 27 szt. dla RMV, a kolejne 10 chce kupić bawarski BEG. Pojazdy kolejowe Siemensa na wodór są w fazie rozwoju i mają być opracowane 2 wariantach na 120 oraz 160 miejsc. Jak zapewnia niemiecki producent pociąg Mireo Plus H ma być poddany testom jeszcze w 2021 roku w ramach projektu badawczego z udziałem kanadyjskiego dostawcy ogniw paliwowych Ballard Power. Również na przyszły rok debiut własnego prototypu lokomotywy zapowiada Pesa, która chce pokazać nowy pojazd na targach Innotrans w kwietniu 2021 r. To wspólny projekt największego polskiego producenta taboru oraz PKN Orlen planującego rozpoczęcie produkcji czystego paliwa wodorowego m.in. do lokomotyw w przyszłym roku.

Alternatywnie czy spalinowo?

W ostatnich 2 latach nieco ponad 5% zamawianych pojazdów w Europie stanowiły pojazdy typu DEMU, EDMU, BEMU oraz HEMU. Pojazdy czysto spalinowe mają jeszcze przed sobą wieloletnią perspektywę, chociaż ze względu na coraz ostrzejsze normy ich udział będzie się kurczył. Producenci muszą obecnie stosować silniki spalinowe nowej generacji Stage V, które także znacząco redukują emisję. Część krajów będzie stosowało rozwiązania pomostowe, np. pojazdy z napędem hybrydowym, ale już w Niemczech czy Wielkiej Brytanii transport kolejowy ma jasno wyznaczony cel zeroemisyjności, co oznacza docelową wymianę taboru na BEMU i/lub HEMU. W dłuższej perspektywie oznacza to koniec ery pociągów z silnikami spalinowymi. Nawet w Czechach, gdzie w najbliższym czasie będą zamawiać głównie „tradycyjne” pojazdy typu DMU, docelowo ma zwiększyć się popyt na pojazdy elektryczno-bateryjne lub wodorowe.

Polska jako znaczący producent wodoru w Europie ma szansę skorzystać z tego trendu i rozwijać własne rozwiązania technologiczne oraz przemysłowe z możliwością ich wdrożenia oraz eksportu wodoru do innych krajów, np. Niemiec.

Wiesz na ten temat więcej?
.

Podziel się tym z innymi:

Więcej z regionu:

Bydgoszcz (556)
 
POLECANE WIADOMOŚCI
WYŚWIETL WIĘCEJ WIADOMOŚCI

 

Innowacje
PARTNER DZIAŁU


Wiecej z regionu:

Bydgoszcz (556)

Podziel się ze znajomymi:
KATALOG KOLEJOWY
BĄDŹ NA BIEŻĄCO:
Śledź nasze wiadomości:
Zapisz się do newslettera:
Podanie adresu e-mail oraz wciśnięcie ‘OK’ jest równoznaczne z wyrażeniem zgody na:
  • przesyłanie przez Zespół Doradców Gospodarczych TOR sp. z o. o. z siedzibą w Warszawie, adres: Pl. Bankowy 2, 00-095 Warszawa na podany adres e-mail newsletterów zawierających informacje branżowe, marketingowe oraz handlowe.
  • przesyłanie przez Zespół Doradców Gospodarczych TOR sp. z o. o. z siedzibą w Warszawie, adres: Pl. Bankowy 2, 00-095 Warszawa (dalej: TOR), na podany adres e-mail informacji handlowych pochodzących od innych niż TOR podmiotów.
Podanie adresu email oraz wyrażenie zgody jest całkowicie dobrowolne. Podającemu przysługuje prawo do wglądu w swoje dane osobowe przetwarzane przez Zespół Doradców Gospodarczych TOR sp. z o. o. z siedzibą w Warszawie, adres: Pl. Bankowy 2, 00-095 Warszawa oraz ich poprawiania.
RYNEK KOLEJOWY 10/2020
NUMER 10/2020
W najnowszym raporcie naszą uwagę kierujemy w stronę rządowego programu Kolej Plus. Mimo obaw, samorządy z całej Polski złożyły prawie 100 wniosków, pokazując, że cały czas rośnie świadomość znaczenia kolei lokalnej. W tekście autorstwa Jakuba Madrjasa warto przyjrzeć się mapie, która znakomicie prezentuje projekty zgłoszone do wspomnianego programu na tle projektów WPIK i KPK. Były prezes Kolei Śląskich, a obecnie wiceprezes Stowarzyszenia Kolej na Śląsk, Wojciech Dinges, podkreśla znaczenie Kolei Plus dla kolejowych inwestycji.

Jak zawsze zachęcamy do czytania rozmów z osobami na co dzień związanymi ze środowiskiem kolejowym. Tym razem na nasze pytania odpowiadają liczni rozmówcy, a wśród nich: Artur Fryczkowski, prezes Alstom Konstal; Bogusław Kowalski, prezes Olkolu; Mariusz Matejczyk, dyrektor zarządzający polskim oddziałem HARTING; Wiesław Nowak, prezes ZUE; były i obecny prezes Wytwórni Podkładów Strunobetonowych oraz Maciej Szłapczyński z Autocomp Management.

Nie mniej interesujące są również teksty dot. tramwajów w Szczecinie i Łodzi, czy artykuły autorstwa Prezesa Urzędu Transportu Kolejowego – Ignacego Góry.

W dziale historia Włodzimierz Winek wprowadzi czytelników w bardzo ciekawy temat turystyki kolejowej sprzed 100 lat.

Gorąco polecamy!

 

Śledź nasze wiadomości:

Zapisz się do newslettera:
Podanie adresu e-mail oraz wciśnięcie ‘OK’ jest równoznaczne z wyrażeniem zgody na:
  • przesyłanie przez Zespół Doradców Gospodarczych TOR sp. z o. o. z siedzibą w Warszawie, adres: Pl. Bankowy 2, 00-095 Warszawa na podany adres e-mail newsletterów zawierających informacje branżowe, marketingowe oraz handlowe.
  • przesyłanie przez Zespół Doradców Gospodarczych TOR sp. z o. o. z siedzibą w Warszawie, adres: Pl. Bankowy 2, 00-095 Warszawa (dalej: TOR), na podany adres e-mail informacji handlowych pochodzących od innych niż TOR podmiotów.
Podanie adresu email oraz wyrażenie zgody jest całkowicie dobrowolne. Podającemu przysługuje prawo do wglądu w swoje dane osobowe przetwarzane przez Zespół Doradców Gospodarczych TOR sp. z o. o. z siedzibą w Warszawie, adres: Pl. Bankowy 2, 00-095 Warszawa oraz ich poprawiania.
współpraca

 Rynek Lotniczy Transport Publiczny Rynek Infrastruktury ZDG TOR
© ZDG TOR Sp. z o.o. | BM5