KategorieAnalizyTransport miejski

Autobus elektryczny – wyzwanie większe niż korzyści?

Autobusy elektryczne coraz śmielej wkraczają zarówno do dużych metropolii jak i mniejszych miast. Spotkamy je między innymi w Warszawie czy Krakowie, ale także w Szczecinku i Inowrocławiu. Zakup elektrycznych autobusów wydaje się prostym rozwiązaniem w dążeniu do zmniejszenia emisji zanieczyszczeń w transporcie zbiorowym, ale ciągnie za sobą szereg innych inwestycji. Jakie wyzwania stoją przed przewoźnikami chcącymi wprowadzić do swojej floty autobusy elektryczne?

Zmiany klimatyczne, a także prawne uwarunkowania w niedalekiej przyszłości wymuszą na wszystkich miastach wprowadzenie do eksploatacji autobusów zeroemisyjnych, czyli takich, które nie emitują spalin do środowiska. Zgodnie ustawą o elektromobilności miasta organizujące transport zbiorowy, których liczba mieszkańców przekracza 50.000, powinny zapewnić udział autobusów zeroemisyjnych we flocie użytkowanych pojazdów na poziomie co najmniej 30 proc. Taki udział pojazdów zeroemisyjnych w komunikacji miejskiej powinien zostać osiągnięty do 1 stycznia 2028 roku. Prędzej czy później niemal każde miejskie przedsiębiorstwo transportu zbiorowego będzie musiało zmierzyć się z wdrożeniem do eksploatacji autobusów elektrycznych. Zapewne w dużej mierze będą to pojazdy elektryczne.

Wyzwania, jakie wiążą się z wdrożeniem do eksploatacji autobusów elektrycznych, były jednym z tematów podczas konferencji „Elektromobilność”, zorganizowanej przez Gdańskie Autobusy i Tramwaje oraz EvoBus Polska w Gdańsku, 18 lutego 2020 roku. Prowadzący Tammo Voigt, pełnomocnik Daimler Buses ds. eMobility wskazał na cztery główne zadania do zrealizowania przed rozpoczęciem eksploatacji autobusów zeroemisyjnych.

Ekologia kosztem zasięgu

Pierwszym z wyzwań i jednym z największych problemów w użytkowaniu autobusów elektrycznych jest ich wciąż ograniczona efektywność energetyczna. Autobusy elektryczne osiągają moc ok 300 kWh, a ich zasięg wynosi od 150 do 230 kilometrów, zakładając użytkowanie klimatyzacji lub ogrzewania. Dodatkowo taki pojazd cechuje większa masa niż w przypadku klasycznych autobusów, gdyż same baterie ważą od 1,5 to 3 ton, łącznie podnosząc wagę pojazdu względem autobusu spalinowego o około 2 tony. Autobusy z silnikiem diesla dysponują do 3000 kWh energii, a więc 10 razy więcej niż w przypadku ekologicznego odpowiednika. Ponadto ich zasięg wynosi około 500 – 600 kilometrów. W związku z tym eksploatując autobusy elektryczne, dla autobusów elektrycznych konieczne jest inne planowanie zadań, tak aby uwzględnić ich mniejsze zasięgi i konieczność częstszego ładowania.

Drugim z wyzwań jest rozwiązanie problemu związanego ze znacząco większym zużyciem energii elektrycznej przy jeździe z włączonym ogrzewaniem lub klimatyzacją. Zużycie energii elektrycznej wówczas jest nawet dwukrotnie większe, co w naturalny sposób przekłada się na znaczne zmniejszenie zasięgu. To także należy brać pod uwagę podczas planowania zadań dla tego typu pojazdów.

Rewolucja w zajezdniach

Kolejnym wyzwaniem jest dostosowanie zajezdni do obsługi nowego rodzaju pojazdów. Zajezdnie posiadające na stanie większą liczbę autobusów elektrycznych muszą przejść rozbudowę systemu zasilania. Jest to kluczowe wyzwanie w procesie wprowadzania autobusów elektrycznych do floty przewoźnika. Ładowanie jednego autobusu może trwać w zależności od stanu baterii od dwóch do pięciu, a nawet sześciu godzin, co przy większej liczbie pojazdów wymusza znaczącą reorganizację pracy zajezdni. Co ważne, jest to także ogromne wyzwanie energetyczne. Moc jednej ładowarki odpowiada zapotrzebowaniu na energię elektryczną aż 75 gospodarstw domowych. Flota 100 autobusów wymaga dostarczenia energii elektrycznej równej zapotrzebowaniu aż 7500 gospodarstw domowych. To powoduje konieczność kompletnej przebudowy systemu zasilania zajezdni, a także wdrożenia nowego systemu zarządzania pracą zajezdni, uwzględniającą konieczność wielogodzinnego ładowania autobusów.

Czwarte wyzwanie stojące przed przewoźnikami to konieczność dostosowania zaplecza warsztatowego oraz przeszkolenie personelu do obsługi pojazdów o zupełne innym typie zasilania. Konieczny jest zakup i zabudowa nowych, kosztownych, specjalistycznych urządzeń, a także poświęcić czas odpowiednie przeszkolenie personelu warsztatowego. Jest to etap nie tylko kosztochłonny, ale także czasochłonny, gdyż podnoszenie kwalifikacji pracowników jest procesem rozciągniętym w czasie i niemożliwym do skrócenia.

Zakup autobusów to tylko element procesu

Wdrożenie do eksploatacji autobusów elektrycznych jest złożonym z wielu przedsięwzięć procesem, zaś sam zakup pojazdów stanowi tylko jeden z elementów tego procesu. Zakup autobusów musi być poprzedzony opracowaniem koncepcji systemu zarządzania zajezdnią i jego wykonaniu. Następnie należy zapewnić niezbędną infrastrukturę do ładowania i utrzymania pojazdów w sprawności, zapewnić przyłącze do sieci energetycznej oraz przeszkolić personel. Dopiero wówczas można przyjąć na stan i rozpocząć eksploatację autobusów elektrycznych. Trzeba mieć na uwadze, że przygotowanie się do eksploatacji tego typu pojazdów zajmuje więcej czasu niż sama produkcja autobusów, więc prace należy rozpocząć z odpowiednim wyprzedzeniem.

Analizując stojące przed przewoźnikami wyzwania może nasuwać się wniosek, że poziom zaangażowania w przygotowanie wdrożenia autobusów elektrycznych jest niewspółmierny z korzyściami z ich eksploatacji. Są one droższe w zakupie, mają mniejszy zasięg niż autobusy z silnikami diesla, mają niższą dostępność z powodu konieczności wielogodzinnego ładowania, a także mają większą masę. Mając jednak na Ustawę o Elektromobilności wprowadzenie tego typu pojazdów będzie dla większości miast nieuniknione w imię nadrzędnego celu, jakim jest dbałość o środowisko.

W przyszłym tygodniu zapraszamy do lektury kolejnego tekstu poruszającego tematykę przedstawioną podczas gdańskiej konferencji „Elektromobilność”. Przyjrzymy się w nim wadom i zaletom nowego modelu autobusu elektrycznego Mercedes eCitaro, testowanego obecnie przez Gdańskie Autobusy i Tramwaje.

Autor: Emil Włuka

Inżynier transportu, redaktor Zbiorowy.INFO