z. 121 Transport 2018
Marek Ziembicki
Miejskie Zakłady Autobusowe Sp. z o.o., Warszawa
Dariusz Pyza
Politechnika Warszawska, Wydział Transportu
PALIWA ALTERNATYWNE W TRANSPORCIE
PUBLICZNYM I WYNIKAJĄCE Z ICH
EKSPLOATACJI OGRANICZENIA
Rękopis dostarczono: kwiecień 2018Streszczenie: Europejska polityka transportowa zakłada zmniejszenie negatywnego oddziaływania
transportu na środowisko naturalne oraz poprawę efektywności energetycznej środków transportu. Miasta europejskie podejmują liczne działania zmierzające do ograniczenia wykorzystania pojazdów zasilanych olejem napędowym oraz wprowadzenia rozwiązań wolnych od toksycznych substancji. Pierwsza część referatu, poświęcona jest próbie znalezienia odpowiedzi na pytanie, na jakim etapie rozwoju znajdują się obecnie pojazdy nisko i bezemisyjne w transporcie publicznym. W drugiej części natomiast przedstawione zostaną dotychczasowe badania w zakresie wykorzystania pojazdów niskoemisyjnych w transporcie publicznym na przykładzie największego przewoźnika w Polsce. W referacie przedstawiono wyniki badań i statystyk zebrane od 2015 roku głównie autobusów elektrycznych kursujących na co dzień na różnych trasach linii komunikacyjnych w Warszawie.
Słowa kluczowe: paliwa alternatywna, jakość świadczonych usług, elektromobilność.
1. WPROWADZENIE
Istotnym dylematem europejskiego transportu publicznego jest pogodzenie rosnącego popytu na usługi transportowe z malejącą dostępnością zasobów paliwowych i ograniczeniami w zakresie środowiska [6]. Transport w Unii Europejskiej uzależniony jest od ropy i produktów ropopochodnych. Ma to negatywne skutki gospodarcze i środowiskowe. Brak rozwiązania kwestii zależności od ropy może mieć znaczny wpływ na zdolności pasażerów do podróżowania oraz na bezpieczeństwo gospodarki, a także może negatywnie wpływać na poziom inflacji, równowagę handlową i konkurencyjność gospodarki. Negatywne skutki środowiskowe wykorzystywania produktów ropopochodnych w transporcie, związane są przede wszystkim z emisją gazów cieplarnianych. Nowe rozwiązania techniczne w budowie jednostek napędowych, w tym wykorzystywanym w transporcie publicznym, obejmują przede wszystkim zastosowanie
napędów elektrycznych, wodorowych, hybrydowych oraz innych, umożliwiają one nie tylko ograniczenie zanieczyszczenia powietrza, ale również znacząco ograniczają hałas, co poprawia komfort podróżowania.
Wymogi prawne oraz oczekiwania społeczne, co do jakości życia w miastach powodują, że transport publiczny stoi przed wyzwaniem całkowitej redukcji emisji spalin w perspektywie najbliższych kilkudziesięciu lat. Odpowiedzią jest rozwój istniejących oraz budowa nowych tras dla elektrycznych pojazdów szynowych – metra, tramwajów i kolei aglomeracyjnej. Z uwagi na kwestię kosztów czy ograniczenia przestrzenne nie wszędzie jest możliwe zastąpienie linii autobusowych trakcją szynową. W tych obszarach komunikacja autobusowa nadal stanowić będzie podstawowy środek transportu. Równolegle do rozwoju komunikacji szynowej czeka nas postępująca eliminacja paliw konwencjonalnych z systemów zasilania autobusów. Konsekwentny rozwój technologii w zakresie zasilania pojazdów powoduje, że już dziś stają się dostępne rozwiązania, które pozwalają myśleć o następcach trolejbusów – o pojazdach, które również nie emitują spalin w miejscu kursowania a jednocześnie nie wymagają budowy trakcji napowietrznej [10]. Są to elektryczne autobusy bateryjne, których eksploatacja wymaga zupełnie nowego spojrzenia na infrastrukturę miasta. Źródłem ich napędu jest energia zgromadzona w akumulatorach. W tym rozwiązaniu praktycznie eliminujemy wadę przypisaną trolejbusom – autobusy te nie muszą być przywiązane do konkretnej trasy ale muszą mieć gdzie naładować się w trakcie realizacji zdań przewozowych.
2. PALIWA ALTERNATYWNE W TRANSPORCIE
MIEJSKIM
Większość firm produkcyjnych jest zlokalizowana w pewnej odległości od swoich źródeł zaopatrzenia i miejsca zamieszkania pracowników, dzięki czemu funkcjonowanie przedsiębiorstw, we współczesnym świecie, bez transportu jest praktycznie niemożliwe. Projekt wprowadzenia autobusów niskoemisyjnych i paliw alternatywnych w największej polskiej spółce komunikacji miejskiej, jaką są Miejskie Zakłady Autobusowe Sp. z o.o., rozpoczął się od przeprowadzania testów wykorzystania różnych rodzajów paliw alternatywnych do napędzania silników [2], [1], [9]. Na stołecznych ulicach pojawiły się między innymi pojazdy elektryczne, gazowe, hybrydowe oraz inne, od roku 2011 Spółka wprowadziła do ruchu pierwsze pojazdy niskoemisyjne badając ich przydatność w aglomeracji miejskiej.
Miejskie Zakłady Autobusowe Sp. z o.o. posiada na dzień dzisiejszy: – 4 autobusy hybrydowe 18 metrowe, zasilane ON norma emisji Euro 5, – 35 autobusów gazowych 18 metrowych, zasilane LNG norma emisji Euro 6, – 20 autobusów elektrycznych 12 metrowych (Solaris, Ursus),
Wymogi prawne oraz oczekiwania społeczne, co do jakości życia w miastach powodują, że transport publiczny stoi przed wyzwaniem całkowitej redukcji emisji spalin w perspektywie najbliższych kilkudziesięciu lat. Miejskie Zakłady Autobusowe Sp. z o.o. wychodząc naprzeciw oczekiwaniom społecznym prowadzi od wielu lat testy pojazdów
wykorzystujących paliwa alternatywne do napędzania jednostek napędowych. Z uwagi na kwestię kosztów czy ograniczenia przestrzenne nie wszędzie jest możliwe zastąpienie linii autobusowych trakcją szynową. W tych obszarach komunikacja autobusowa nadal stanowić będzie podstawowy środek transportu.
W tablicy 1 przedstawione zostały podstawowe dane dotyczące posiadanego przez Spółkę taboru w podziale na koszty i możliwości jezdne każdego z typu taboru.
Tablica 1
Podstawowe dane taboru posiadanego przez Miejskie Zakłady Autobusowe
Autobus Koszt zakupu [%] Czas tankowania/ładowania [min] Zasięg [km] Dodatkowa infrastruktura Emisja substancji normowanych Emisja CO2 [%]
Standard ON 100 6 500 NIE EURO 6 100
Gazowy LNG 115-125 6 350 TAK EURO 6 95
Hybrydowy ON 130-140 6 500 NIE EURO 6 75
Elektryczny
zasilanie bateryjne 190-230 420 (zajezdnia) 120-200 TAK 0 0/82 Elektryczny
zasilanie pantografowe
150 300 (zajezdnia)
90(krańce linii) 500 TAK 0 0/82
Źródło: opracowanie własne na podstawie danych Miejskich Zakładów Autobusowych Sp. z o.o.
3. PALIWA ALTERNATYWNE WYKORZYSTYWANE
W TRANSPORCIE PUBLICZNYM
Zarządzanie flotą pojazdów jest procesem złożonym, zwłaszcza w przedsiębiorstwach komunikacyjnych posiadających w dyspozycji wiele środków transportu. Miejskie Zakłady Autobusowe Sp. z o.o. w Warszawie od wielu lat współpracują z producentami pojazdów przeprowadzając w różnych wariantach testy różnego typu taboru. W oparciu o doświadczenie Spółki poniżej przedstawiono podstawowe charakterystyki paliw, alternatywnych wykorzystywanych w transporcie publicznym w Stolicy.
3.1 GAZ ZIEMNY SKROPLONY LNG
Gaz ziemny LNG skraplany w temperaturze 162 st. Celsjusza, jako paliwo silnikowe posiada podobną charakterystykę użytkową do CNG. Jego składowanie i transport wymaga zastosowania kriogenicznych zbiorników zapewniających utrzymanie wymaganej bardzo niskiej temperatury. Autobusy zasilane LNG podobnie jak to ma miejsce w przypadku CNG, pozwalają zachować niską emisyjność, przy jednoczesnej redukcji hałasu powstającego w trakcie spalaniu w silniku. Paliwo to może być wykorzystywane, jako alternatywa w środkach komunikacji miejskiej i pojazdach miejskich służb, choć obecnie najszersze zastosowanie znajduje w przewozach towarowych (ciężarówki). Rozwiązanie takie powala na ograniczenie kosztów zakupów paliwa, ale również jest korzystne
z punktu widzenia wpływu na środowisko, gdyż w porównaniu do tradycyjnych paliw pozwala na istotną redukcję emisji szkodliwych substancji [8], [4], Błąd! Nie można
odnaleźć źródła odwołania.. Ponadto zaletą zastosowania LNG jest relatywnie krótki czas
tankowania zajmujący do 5 minut. W tym rozwiązaniu największym problemem jest brak infrastruktury dystrybucji paliw a zatem powszechnego stosowania oraz ograniczony zasięg wynoszący do około 300 km.
3.2 GAZ ZIEMNY SPRĘŻONY CNG
W obszarze paliw alternatywnych jednym z najbardziej rozpowszechnionych paliw jest sprężony gaz ziemny CNG. Jest to już dobrze znany, sprawdzony nośnik energii, z dopracowaną technologią i równocześnie dysponujący potencjałem. CNG jest często wykorzystywany w komunikacji miejskiej, przez służby miejskie (np. przedsiębiorstwa oczyszczania) czy we flotach firmowych (np. poczta, logistyka).
Autobusy wykorzystujące CNG mogą być wyposażone w silnik spalinowy z osprzętem zaprojektowanym pod katem spalania CNG. W dedykowane instalacje mogą być wyposażone standardowe silniki spalinowe, także poza fabryką, nawet na późniejszym etapie eksploatacji (tzw. terofit). W instalacji CNG gaz magazynowany jest w wysokociśnieniowych zbiornikach, a na system składają się poza tym m.in. reduktor, wtryskiwacze i sterownik. W zależności od krajowych rozwiązań podatkowych atutem CNG może być niższy koszt eksploatacji w zestawieniu z tradycyjnymi paliwami stosowanymi w silnikach spalinowych. Ponadto wykorzystanie CNG pozawala na spełnienie celu ograniczenia emisji zanieczyszczeń (niska emisja pyłów – PM, ograniczenie emisji tlenków azotu oraz praktycznie, eliminacja związków siarki), co jest istotne w przypadku aglomeracji zagrożonych zjawiskiem tzw. smogu. Jednocześnie autobusy zasilane CNG pozwalają osiągnąć wyraźną redukcję poziomu hałasu emitowanego przez silnik w stosunku do pojazdów napędzanych paliwami konwencjonalnymi (ON) [7], [4], Błąd! Nie można odnaleźć źródła odwołania.. Ponadto wadą zastosowania CNG jest relatywnie długi czas tankowania zajmujący do kilku godzin.
3.3 POJAZDY Z NAPĘDEM HYBRYDOWYM
Pojazd z napędem hybrydowym spalinowo - elektrycznym posiada silnik spalinowy oraz silnik elektryczny prądu zmiennego (lub stałego) o pracy odwracalnej (odwracalność pracy pozwala na odzyskiwanie energii podczas hamowania). Silnik elektryczny zazwyczaj służy do ruszania z miejsca i przyspieszania, przy stałej prędkości działa silnik spalinowy, a silnik elektryczny pracuje wtedy, jako prądnica i doładowuje akumulatory. Przy gwałtownym przyspieszaniu pracują obie jednostki jednocześnie. W pojazdach hybrydowych znajdują się urządzenia zasilane wysokim napięciem. Należą do nich: silnik elektryczny, prądnica, falownik zespołu napędowego. Ogniwa akumulatora zespołu hybrydowego połączone są szeregowo, co pozwala uzyskać nominalne napięcie rzędu kilkuset. Przesyłanie prądu pomiędzy akumulatorem a falownikiem, który przetwarza prąd
stały na prąd zmienny, to rozwiązanie jest coraz bardziej popularne w samochodach osobowych, choć w transporcie publicznym również zwiększa się liczba obsługujących układ miejski pojazdów [4].
3.4 POJAZDY Z NAPĘDEM ELEKTRYCZNYM
Obecnie najszybciej zyskującą popularność alternatywą dla konwencjonalnych paliw w transporcie jest napęd elektryczny. Sama technologia, choć już od wielu lat znajduje zastosowanie w transporcie, to jednak wciąż znajduje się na etapie testów i rozwoju, udoskonalania i postrzegana jest, jako perspektywiczna. Aktualnie, pojazdy napędzane silnikami elektrycznymi, głównie osobowe, są promowane poprzez systemy dopłat na terenie większości państw UE i zdecydowanie zyskują na popularności [4]. W przypadku autobusów elektrycznych, w Europie realizowane są wspierające rozwój tego segmentu programy testów (np. projekt ZeEUS - Zero Emisją Urban Bus System, w którym udział bierze m.in. Warszawa).
W segment autobusów elektrycznych angażują się praktycznie wszyscy wiodący producenci pojazdów komunikacji zbiorowej. Wzrost zainteresowania tzw. e-autobusami, pomimo ich obecnie wyraźnie wyższej ceny w stosunku do autobusów z silnikami spalinowymi, związany jest przede wszystkim ze znacząco niższymi kosztami paliwa (energii). Warto jednak zaznaczyć, ze nie oznacza to automatycznie radykalnych różnic w długiej perspektywie. Całkowite koszty ich zakupu i eksploatacji (budowa infrastruktury, przeglądy, konieczność wymiany części, w tym kosztownych akumulatorów) w niektórych przypadkach mogą, bowiem przekraczać całkowite koszty zakupu i eksploatacji autobusów konwencjonalnych. Autobusy elektryczne wykorzystują do napędu energię zgromadzoną w zainstalowanych w nich akumulatorach, które doładowywane są po podłączeniu do sieci elektrycznej. Przy tym same, w pełni elektryczne, pozbawione silników spalinowych pojazdy uważane są za najczystszy ekologicznie silnikowy środek transportu, gdyż charakteryzuje się zerową lokalną emisją z układu napędowego (tlenki azotu, pyły zawieszone PM), a równocześnie jego użytkowaniu towarzyszy zdecydowanie niższy poziom hałasu [4], [2], [1], Błąd! Nie można odnaleźć źródła odwołania..
3.5 WODÓR – PALIWO PRZYSZŁOŚCI
Za relatywnie słabo spopularyzowane paliwo alternatywne należy uznać wodór. Co prawda jest on stosowany w motoryzacji od początku lat 90-tych XX wieku, lecz w przeważającej większości są to projekty, które nie zyskały zastosowania na masową skalę. Technologia jest stale rozwijana i potencjalnie w przyszłości może zyskać szersze zastosowanie ze względu na nieznaczny lokalny wpływ na środowisko, co ma istotne znaczenie w przypadku pojazdów komunikacji zbiorowej czy usług komunalnych [3], [7].
Jak dotąd seryjną produkcję pojazdów osobowych bazujących na wodorze, jako paliwie prowadzi niewielu producentów aut osobowych, m.in. Toyota i Hyundai. Poszerza się
również gama modeli autobusów bazujących na wodorze, jako paliwie. Od kilku lat producenci autobusów oferują pojazdy bazujące na paliwie wodorowym, m.in. Solaris, Van Hool, a zaawansowane prace nad wdrożeniem technologii prowadzi szereg dalszych firm, np. Ursus. Wodór, jako ekologiczne paliwo promowane jest w Europie, w ramach programów pilotażowych, np. w latach 2010-2016 program CHIC (Clean Hydrogen in European Cities) w 7 europejskich miastach.
W Polsce wsparcie dla zakupu autobusów wodorowych ma być dostępne ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Zainteresowanie zakupem autobusów na wodór z wykorzystaniem środków NFOSiGW wyraża m.in. spółka Gdańskie Autobusy i Tramwaje [3], [2]. Napęd wodorowy bazuje na procesach elektrochemicznych zachodzących w tzw. ogniwach paliwowych, w których dochodzi do reakcji wodoru, magazynowanego w formie sprężonej w zbiornikach. Powstająca w trakcie procesu energia jest przetwarzana na prąd zasilający następnie silnik elektryczny pojazdu. Ze względu na brak odpowiednio zaawansowanych rozwiązań w procesie wytwarzania samego wodoru, technologia ta pozostaje nadal kosztowna i nie jest powszechnie stosowana. Jej rozpowszechnienie ogranicza także nierozwinięta infrastruktura do tankowania. W Polsce brak jest stacji tankowania tego paliwa. Niemniej jednak producenci autobusów z Polski posiadają już doświadczenie w realizacji dostaw autobusów zasilanych wodorem na rynek niemiecki. Według przeprowadzonych testów w ramach programu CHIC autobusy na wodór są konkurencyjne względem pojazdów elektrycznych, gdyż oferują przebieg nawet do 400 km na jednym zbiorniku przy zachowaniu walorów ekologicznych w zależności od natężenia ruchu na trasie. Ponadto zaletą zastosowania wodoru jest relatywnie krótki czas tankowania zajmujący do 10 minut [5].
4. EKSPLOATACJA AUTOBUSÓW ELEKTRYCZNYCH
W WARSZAWIE
Pierwsze autobusy elektryczne wprowadzone w Warszawie zostały do eksploatacji na linii regularnej w lipcu 2015 roku, było to 10 pojazdów wyprodukowanych przez firmę Solaris Urbino 12 electric. Przeciętnie każdy z autobusów przejeżdża miesięcznie ok. 3,5 tys. kilometrów. Zużycie energii w pierwszych 10 miesiącach eksploatacji kształtowało się następująco (tab. 2):
Zużycie energii elektrycznej ustalono na podstawie wskazań liczników energii RWE na wejściu do ładowarek [6], [4], [2]. Przeprowadzona analiza pozwala na sformułowanie następujących wniosków:
1. Zużycie energii elektrycznej na trakcję kształtuje się na poziomie 103 kWh/100 km, 2. Zużycie energii elektrycznej na klimatyzację wynosi ok. 25% zużycia na trakcję, tj. 25
kWh/100 km,
3. Zużycie energii na ogrzewanie stanowi ok. 150 % zużycia na trakcję, tj. ok. 170 kWh/100 km,
4. Zużycie energii elektrycznej na trakcję następuje wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej – dla temperatury dobowej 0d -10 do -15o C wynosiła ok. 125 kWh/100
km. Zużycie energii na trakcję wzrasta już od temperatury dobowej wynoszącej około 0o C. Zastosowanie ogrzewania elektrycznego może w niskich temperaturach
zmniejszyć zasięg trzykrotnie (łączne zużycie energii przy temperaturze od -10 do -15o
C wynosi około 300 kWh/100 km. W polskich warunkach eksploatacji w autobusach elektrycznych wskazane jest zastosowanie innego sposobu ogrzewania lub wręcz wykorzystanie ciepła odpadowego, zostaje tylko kwestia jego magazynowania.
Tablica 2
Dane z eksploatacji autobusów elektrycznych w Miejskich Zakładach Autobusowych
Nazwa parametru 07.20 15 08.20 15 09.20 15 10.20 15 11.20 15 12.20 15 01.20 16 02.20 16 03.20 16 04.20 16
Zużycie energii łącznie [kWh) 37070 41058 36013 38702 38060 35623 33453 33752 36386 33625 Przebieg [km] 34191 34934 34931 38357 36718 34574 29346 32979 35409 33751 Średnie zużycie energii [kWh/100km] 108,42 117,53 103,10 100,90 103,65 103,03 114,00 102,34 102,76 99,63 Zużycie energii z ogrzewaniem i
klimatyzacją [kWh/100 km] 108,42 117,53 112,41 156,42 191,34 201,19 247,91 192,95 173,80 123,31
Źródło: opracowanie własne na podstawie danych Miejskich Zakładów Autobusowych Sp. z o.o.
Zdefiniowanie wskaźnika niezawodności systemu eksploatacji obiektu wymaga przede wszystkim określenia przedmiotu pomiaru – reprezentatywnego systemu eksploatacji. W Miejskich Zakładach Autobusowych Sp. z o.o. niezawodność liczona jest gotowością pojazdów do ruchy, czyli w danej grupie taborowej określana jest dzienna sprawność pojazdów [5]. Brana jest pod uwagę awaryjność, usuwanie skutków kolizja oraz inne przyczyny niesprawności pojazdów. Średnie miesięczne wartości wskaźnika gotowości technicznej dla dwóch typów pojazdów przedstawiono na rys. 1.
Rys. 1. Średnie miesięczne wartości wskaźnika gotowości technicznej /porównanie dwóch typów pojazdów/
Źródło: opracowanie własne na podstawie danych Miejskich Zakładów Autobusowych Sp. z o.o. W trakcie eksploatacji pojawiły się następujące problemy eksploatacyjne:
– komunikaty o przekroczeniu dopuszczalnej temperatury pracy silnika trakcyjnego (niezbędne było zatrzymanie autobusu i wystudzenie silnika z powodu jego blokady),
– brak ładowania baterii trakcyjnych, spadek poziomu izolacji rezystora energii hamowania przy dużej wilgotności powietrza,
– brak możliwości określenia ilości energii elektrycznej dostarczonej do każdego autobusu podczas ładowania dla ładowarek zespolonych 3x40 kW,
– różne niepowtarzające się usterki zasilania napędu elektrycznego, w niektórych wypadkach skutkujące całkowitym rozłączeniem zasilania elektrycznego,
– awaryjne rozłączenie zasilania elektrycznego całego autobusu w czasie jazdy, powodujące brak wspomagania układu kierowniczego przy dużych naciskach na oś kierowaną, wahania momentu sprawności na kole kierowniczym,
– błędne informacje o pracy systemów pokładowych.
Miejskie Zakłady Autobusowe Sp. z o.o. od wielu lat prowadzą testy autobusów zasilanych paliwami alternatywnymi w ruchu miejskim. Na podstawie zebranych danych określane są parametry brzegowe wykorzystania danego rozwiązania na szeroką skalę w transporcie publicznym przy zachowaniu wymaganej infrastruktury. Porównanie otrzymanych danych z eksploatacji, przy zapewnieniu porównywalnych parametrów badań pozwala na obiektywną ocenę badanego projektu. W tablicy 3 i 4 przedstawiono porównanie typów pojazdów i zastosowane w nich rozwiązania ekologiczne pod względem możliwości wykorzystania, ceny jednostkowej za kilometr oraz emisji spalin. Przedstawione wyniki jednoznacznie wskazują, że pojazdy zasilane paliwem alternatywnym wymagają indywidualnego podejścia do eksploatacji i zapewnienia warunków osiągnięcia maksymalnego wykorzystania.
Tablica 3
Porównanie danych eksploatacyjnych autobusów niskoemisyjnych
Typ autobusu Licz ba po ja zd ó w Przebieg [km] Nośnik energii Cena zł/jedn. Emisja CO2 Emisja CO2 Różnica emisji Zużycie Mg g/km Mg/% G/k m/% Przegubowy hybrydowy ON 4 177 492 77 860 dm3 3,37 205,5 1158 -58,8 -331 Przegubowy standardowy ON 4 177 492 99 756 dm3 3,37 164,4 1489 -22 -22 Przegubowy LNG 35 1 351 521 693 100 kg 2,19 186,3 1379 -102 -76 Przegubowy standardowy ON 35 1 351 521 741 617 dm3 3,37 196,5 1454 -5 -5
Elektryczny klasy maxi 10 104 056 114 143 kWh 0,32 101,6 976 -22,2 -213 Standardowy ON klasy maxi 10 104 056 46 695 ON 3,37 123,7 1189 -18 -18
Źródło: opracowanie własne na podstawie danych Miejskich Zakładów Autobusowych Sp. z o.o.
Tablica 4
Porównanie danych kosztów jednostkowych autobusów niskoemisyjnych
Typ autobusu Liczba pojazdów Koszty jednostkowe
zł/km %
Przegubowy hybrydowy ON 4 1,47 -0,42
Przegubowy standardowy ON 4 1,90 -22
Przegubowy LNG 35 1,12 -0,73
Przegubowy standardowy ON 35 1,85 -39
Elektryczny klasy maxi 10 0,35 -1,16
Standardowy ON klasy maxi 10 1,51 -77
Na rys. 2 przedstawione zostały wartości, które pokazują o ile autobusy na olej napędowy generują więcej CO2 i o ile % droższy jest ich wozokilometr w stosunku do
pojazdów napędzanych paliwem alternatywnym lub elektrycznym.
Rys. 2. Porównanie kosztów eksploatacji pojazdów konwencjonalnych i napędzanych paliwami alternatywnymi
Źródło: opracowanie własne na podstawie danych Miejskich Zakładów Autobusowych Sp. z o.o.
Miejskie Zakłady Autobusowe Sp. z o.o. planują zakup 130 autobusów wielkopojemnych o napędzie elektrycznym, które Spółka w porozumieniu z Zarządem Transportu Miejskiego w Warszawie wyśle do obsługi ciągu komunikacyjnego Trakt Królewski. Główną przesłanką wyboru w/w ciągu jest charakterystyka zabudowy podlegająca ochronie oraz reprezentacyjne znaczenie szlaku. Do obsługi Traktu Królewskiego wytypowano 9 linii regularnych, obsługiwanych przez autobusy wielkopojemne niskopodłogowe. Z analizy obecnie obowiązujących rozkładów jazdy wynika, że praca przewozowa obejmie 121 brygad, przy zachowaniu wskaźnika gotowości technicznej na poziomie 0,83. Wielkość przedstawionego wskaźnika wynika z analizy posiadanych danych o gotowości technicznej nowej generacji pojazdów, które wymagają zmian technologii obsługi technicznej oraz nowego podejścia do infrastruktury obsługi pojazdów. W związku z powyższym do obsługi 121 brygad, niezbędne jest posiadanie 146 autobusów niskoemisyjnych Błąd! Nie można odnaleźć źródła odwołania., Błąd! Nie
można odnaleźć źródła odwołania.. Do zapewnienia prawidłowej obsługi w/w trasy
wykorzystane zostanie również 16 autobusów wielkopojemnych napędzanych gazem ziemnym LNG (35 sztuk), które posiadają Miejskie Zakłady Autobusowe Sp. z o.o. Pozostałą część posiadanych pojazdów LNG wykorzystane zostanie do obsługi linii 520, której krańcami są Marysin i Znana, a trasa przebiega przez Centrum Warszawy na ciągu ulicy Marszałkowskiej miedzy Placek Konstytucji a Placem Bankowym.
5. WNIOSKI
Analizy eksploatacji autobusów o napędzie elektrycznym potwierdziły, że możliwości jezdne autobusów są niewystarczające do realizacji obowiązujących rozkładów jazdy. Bez zapewnienia odpowiedniej infrastruktury obsługi dla dedykowanych linii, dwunastometrowe oraz osiemnastometrowe pojazdy będą posiadały ograniczoną zdolność przewozową ze względu na niewielką ilość miejsc dla pasażerów a zwiększoną ilość
akumulatorów. Większość linii komunikacyjnych w Warszawie przewidziana jest do obsługi przez autobusy wielkopojemne, testowane autobusy elektryczne mogą służyć do przewozu osób na liniach osiedlowych lub peryferyjnych (10 i 12 metrowe). Opisane ograniczenia oraz niewielkie możliwości wykorzystania tego typu taboru w warunkach miejskich przewozów pasażerskich na poziomie wymaganym przez Zarząd Transportu Miejskiego, wymaga indywidualnego podejścia do obecnie proponowanych rozwiązań technicznych, takich jak chociażby edytowanego opracowania rozkładów jazdy oraz trasy i dostosowanie czasów postoju w celu doładowania pojazdów. Z tej przyczyny możliwość wykorzystania elektrycznego taboru do realizacji przewozów na innych liniach komunikacyjnych jest mocno ograniczona. Pozytywne rezultaty ekologiczne, na poziomie miasta, są bezsprzeczne. Realizacja regularnych całodziennych przewozów pasażerskich autobusami z napędem elektrycznym staje się coraz bardziej realna, aczkolwiek jest jeszcze szereg problemów mających wpływ na ich obsługę.
Bibliografia
[1] Kadziński A.: Problemy eksploatacji, Politechnika Poznańska, Poznań 2007.
[2] Kołodziejski H.: Wyszomirski O.: „Wykorzystanie unijnych środków pomocowych w publicznym transporcie zbiorowym na przykładzie Metropolii Zatoki Gdańskiej”, Autobusy 4/2014, Olsztyn 2014. [3] Kuźmiński J.,Gogacz R., Bartosiński T.: Doświadczenie z rocznej eksploatacji autobusów
elektrycznych w Warszawie. Czasopismo Autobusy 7-8/2016 str.26, Instytut Naukowo-Wydawniczy „Spartium” Sp. z o.o, Warszawa 2016.
[4] Polski Kongres Paliw Alternatywnych: Raport paliwa alternatywne w komunikacji miejskiej, Polskie Stowarzyszenie Paliw Alternatywnych, IGKM, Raport PKPA 2018.
[5] Pyza D., Ziembicki M.: Reserve as a method of ensuring the continuity of processes in public transport. Proceedings of 20th International Scientific Conference. Transport Means. 2016, ISSN 1822-296X (print), ISNN2351-7034(on-line).
[6] Pyza D.: Modelowanie procesów logistycznych w przedsiębiorstwach transportowych. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, Transport, z. 63, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2007.
[7] Pyza D.: Modelowanie systemów przewozowych w zastosowaniu do projektowania obsługi transportowej podmiotów gospodarczych, Prace Naukowe Transport, z. 85, ISSN 1230-9265, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2012.
[8] Rusak Z.: Autobusy LNG w Warszawskiej komunikacji miejskiej, Czasopismo Autobusy 5/2015 str.22, Instytut Naukowo-Wydawniczy „Spartium” Sp. z o.o, Warszawa 2015.
[9] Suchorzewski W.: Transport publiczny – kluczowy element systemu transportowego, referat Politechniki Warszawskiej 2005.
[10] Wyszomirski O.: Transport miejski ekonomika i organizacja”. Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk 2008.
[11] Ziembicki M., Krawczyk G.: Analiza powstawania braków taboru w komunikacji miejskiej. Czasopismo Logistyka 4/2012. Poznań 2012
[12] Ziembicki M., Pyza D.: Wybrane aspekty eksploatacji taboru niskoemisyjnego w transporcie publicznym. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport z. 112, s. 441-450, ISSN 1230-9265. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2016.
ALTERNATIVE FUELS IN PUBLIC TRANSPORT AND RESTRICTIONS CONTAINED ON THEIR USE
Summary: European transport policy assumes reducing the negative impact of transport on the natural
environment and improving the energy efficiency of means of transport. European cities undertake numerous activities aimed at limiting the use of diesel-powered vehicles and introducing solutions free of toxic substances. The first part of the paper is devoted to the attempt to find an answer to the question at what stage of development there are currently low and zero emission vehicles in public transport. The second part will present the current research on the use of low-emission vehicles in public transport on the example of the largest carrier in Poland. The paper presents the results of research and statistics collected since 2015, mainly electric buses running every day on various routes of communication lines in Warsaw.
