Мир переходит на электробусы. В чем их недостатки и нужны ли они Украине
Повестка дня электротранспорта городов Украины сейчас диктуется военными условиями и атаками россиян на энергетическую инфраструктуру. Наиболее распространенный электротранспорт в Украине – это троллейбус, сети которого находятся в столице, подавляющем большинстве областных центров и некоторых областных городах.
Сейчас в Украине троллейбусы – это медленный социальный транспорт с устаревшими сетями, доставшимися городам по наследству от Советского Союза. Liga.Tech исследовала, как можно превратить старую троллейбусную систему в более инновационную, какие нюансы эксплуатации электробусов и опыт каких стран мы могли бы перенять.
Не такое обновление транспорта
Когда мэры украинских городов говорят об электротранспорте, довольно часто они подразумевают прежде всего подвижной состав. Городские власти Киева как до полномасштабного вторжения, так и во время него запускали на линии новые вагоны трамваев.
Что касается троллейбусов – пока в Киеве не осталось подержанных машин, средний возраст троллейбусного парка – около 10 лет. Однако городские власти почему-то всегда забывают об инфраструктуре: контактная сеть, рельсы, подстанции – все это в плохом состоянии. Изношенная инфраструктура не позволяет новому транспорту работать в полной мере, ведь теряется скорость и возникают поломки.
Наивно ожидать, что запрет автобусов с двигателем внутреннего сгорания, который с 2036 года предусматривает закон 8172, вызовет вспышку продаж электробусов, которые вдвое дороже обычного автобуса.
Согласно закону, города с населением более 250 000 человек должны иметь 25% электробусов уже к 2030 году и 50% к 2033 году, а также осуществить полный переход на электротранспорт (в идеале) к 2036 году. Массовая электромобилизация в Украине возможна только с появлением доступных по цене моделей, в Европе же покупку электричек стимулируют государственными субсидиями.
Троллейбусы с автономным ходом
"Украине нужен ренессанс троллейбусов, создание сетей второго поколения и динамические электробусы, а не переход на китайские "батарейки". Западные партнеры охотно дадут на это деньги", – считает Виктор Загреба, эксперт в транспортных проектах по заказу GIZ и Всемирного Банка в Украине.
Развитие маршрутной сети наземного электротранспорта нуждается в значительных инвестициях. В условиях военного положения трудно что-либо планировать, однако городские власти должны думать на перспективу. В этом вопросе городским властям могут помочь международные доноры. У Киева есть хороший опыт сотрудничества с ЕИБ (Европейский инвестиционный банк) и ЕБРР.
Важная роль в обновлении транспорта – у троллейбусов с автономным ходом до 20 километров. Их наличие позволит планировать новые линии, которые будут комбинировать имеющиеся троллейбусные и автобусные маршруты. Троллейбусы с автономным ходом при движении под контактной сетью заряжают аккумуляторы и могут ехать часть маршрута без контактной сети. Как считает эксперт по транспорту Александр Кава, существующая троллейбусная инфраструктура Киева позволяет незначительными усилиями заменить более половины загрязняющих воздух дизельных автобусов на экологически чистые троллейбусы с запасом автономного питания.
В каких странах популярны электробусы
На сегодняшний день лидером по переходу на электробусы является Китай. По данным Bloomberg, на эту страну приходится 99% производимых в мире электробусов, а их экспорт растет. Причина этого – на территории Китая находится 95% мировых запасов лития, используемого в качестве основного компонента батарей для электрокаров и электробусов.
В США только 0,5% автобусов являются электрическими. Еще недавно развитые европейские страны (Франция, Великобритания, Норвегия, Швеция) с осторожностью относились к переходу на электробусы. Среди причин — необходимость построения с нуля инфраструктуры для подзарядки транспорта, недостаточное количество тестовых испытаний.
Но с 2021 года ситуация стала меняться: Европейская комиссия приняла продвижение экологически чистых пассажирских транспортных средств. Это означает, что правительствам государств на территории Европы настоятельно рекомендуется на государственном уровне поддерживать начинания перевозчиков с закупки электробусов или автобусов, двигатель которых работает на природном биометане. Причем речь идет не только о закупке, но и об организации соответствующей инфраструктуры.
Китайская компания BYD входит в тройку мировых производителей электробусов: пассажирские машины под этой маркой работают во многих странах мира, от США и Колумбии до Дании, Нидерландов и Шотландии.
В чем проблема внедрения электробусов
Согласно отчетам Института мировых ресурсов, посвященным усилиям в 16 городах на разных этапах внедрения электронных автобусов, среди проблем внедрения электробусов – сочетание технологических, финансовых и институциональных проблем.
Есть опыт китайского Шэньчжэня. В городе была создана зарядная инфраструктура для обеспечения работы более 16 000 электробусов. Каждый из них имеет запас хода около 200 километров на одной зарядке 252 кВт⋅ч. В общей сложности они все могут потреблять более 4000 МВт-ч. Для сравнения, 1 МВт-ч достаточно для питания около 300 домов в течение часа.
Без развитой инфраструктуры электробус превращается в проблему. Заряжать его можно тремя разными способами: длинной ночной зарядкой, быстрой зарядкой на конечных станциях и экспресс-зарядкой на остановках. Зарядить один раз в день электробус невозможно из-за недостаточной емкости батарей, во время холодов эксплуатация транспорта усложняется из-за необходимости подогрева батареи.
Но технологии постепенно усовершенствуются. Становятся популярными электробусы с супер быстрой зарядкой через пантограф. В Сингапуре в 2018 году запустили на линию шаттл NTU-Blue Solutions Flash Shuttle, который является рекордсменом в этом плане, пишет New Atlas.
Электробус NTU-Blue Solutions Flash Shuttle имеет аккумуляторные батареи, которых хватает на пробег до 30 км (но это резервное питание). Главная фишка шаттла – суперконденсаторы, на зарядку которых уходит всего 20 секунд. Зарядка производится через выдвижной пантограф при посадке пассажиров на остановке. Заряда хватает максимум на 2 км пробега. Шаттл используется только на территории университета, серийное производство пока так и не было начато.
Что делать с батареями
В сфере электромобильности всегда есть проблема батарей – их ресурс критически снижается через около 8-10 лет работы, и с ними нужно что-то делать, а технологии переработки пока еще разрабатываются. В Золингене, городе с населением 150 000 человек в Германии, нашли решение для этой проблемы.
Плановый срок службы (цикл жизни) троллейбуса – 20 лет, а у аккумуляторов он составляет 10 лет. У города уже есть план, что делать потом. Аккумуляторы из троллейбусов будут установлены в качестве дополнительных блоков стационарных накопителей энергии на подстанциях, где нет таких высоких требований по емкости. Это в то же время увеличит стационарные батарейки и позволит продлить срок полезной жизни аккумуляторов еще на 10 или более лет. А для троллейбусов в этот момент будут закуплены (или взяты в лизинг) новые батареи с полным ресурсом емкости, который необходим для работы на маршрутах.
Еще пример второй жизни аккумуляторов: аккумуляторы eCitaro используются как накопитель энергии для трамваев Mercedes-Benz eCitaro.
"Дизель" – на электробус
Британская компания Kleanbus представила новую модульную платформу, благодаря которой любой дизельный автобус можно перевести на электричество, пишет Electrek. Разработчики отмечают, что архитектура подходит для пассажирского транспорта любого размера, в том числе двухэтажных автобусов.
Одним из плюсов технологии в Kleanbus называют заметную экономию. Стоимость модернизированного транспортного средства в пять раз ниже нового электробуса и втрое ниже цены на дизельный автобус. К тому же получить технику после полной переработки можно быстрее, чем если заказывать новую.
Немецкий стартап e-troFit также перерабатывает старые дизельные автобусы в электробусы.
В e-troFit индивидуально подходят к каждому проекту – сначала изучается маршрут, на котором работает автобус, после чего принимается решение о минимальной достаточной емкости батарей. Так клиент не переплачивает за избыточный запас хода, а электробус не возит лишние килограммы батарей. Также нужно учитывать, что батареи имеют значительный вес, а значит, нужно усиливать раму, к которой это все крепится. Процесс модернизации автобуса длится всего месяц.
Время еще не пришло
В Укрэнерго, Воздушных силах ВСУ и ГУР ожидают новые удары России по энергетической инфраструктуре Украины осенью и зимой. В прошлом году в украинских городах ограничивали выпуск электротранспорта на маршруты из-за нехватки генерации и повреждения инфраструктуры. В Киеве вместо троллейбусов и трамваев почти исключительно курсировали автобусы.
Вызовы, поставленные в Украине, требуют диверсификации общественного транспорта. Троллейбусы с автономным ходом могли бы сделать более гибкой маршрутную сеть и зависимость от электричества. Но, учитывая продолжающуюся войну, полностью отказываться от обычных автобусов – пока рано.