Світ переходить на електробуси. В чому їх недоліки та чи потрібні вони Україні

Порядок денний електротранспорту міст України зараз диктується воєнними умовами та атаками росіян на енергетичну інфраструктуру. Найпоширеніший електротранспорт в Україні – це тролейбус, мережі якого є у столиці, переважній більшості обласних центрів та деяких обласних містах.

Зараз в Україні тролейбуси – це повільний соціальний транспорт із застарілими мережами, що дістались містам у спадок від Радянського Союзу. Liga.Tech дослідила, як можна перетворити стару тролейбусну систему на більш інноваційну, які є нюанси експлуатації електробусів і досвід яких країн ми могли б перейняти.

Не таке оновлення транспорту

Коли мери українських міст говорять про електротранспорт, доволі часто вони мають на увазі передусім рухомий склад. Міська влада Києва як до повномасштабного вторгнення, так і під час нього запускала на лінії нові вагони трамваїв.

Щодо тролейбусів – наразі у Києві не лишилося старих машин, середній вік тролейбусного парку – близько 10 років. Однак міська влада чомусь завжди забуває про інфраструктуру: контактна мережа, рейки, підстанції – все це в поганому стані. Зношена інфраструктура не дозволяє новому транспорту працювати повною мірою, адже втрачається швидкість та виникають поломки.

Наївно очікувати, що заборона автобусів із двигуном внутрішнього згоряння, яку з 2036 року передбачає закон 8172, викличе спалах продажу електробусів, які вдвічі дорожчі за звичайний автобус.

Згідно із законом, міста з населенням понад 250 000 людей повинні мати 25% електробусів вже до 2030 року, та 50% до 2033 року, а також здійснити повний перехід на електротранспорт (в ідеалі) до 2036 року. Масова електромобілізація в Україні можлива лише з появою доступних за ціною моделей, в Європі ж купівлю "електричок" стимулюють державними субсидіями.

Тролейбуси з автономним ходом

"Україні потрібен ренесанс тролейбусів, створення мереж другого покоління та динамічні електробуси, а не перехід на китайські "батарейки". Західні партнери охоче дадуть на це гроші", – вважає Віктор Загреба, експерт у транспортних проєктах на замовлення GIZ та Світового Банку в Україні.

Розвиток маршрутної мережі наземного електротранспорту потребує значних інвестицій. В умовах воєнного стану важко щось планувати, однак міська влада має думати на перспективу. В цьому питанні міській владі можуть допомогти міжнародні донори. Київ має гарний досвід співпраці з ЄІБ (Європейський інвестиційний банк) та ЄБРР.

Важлива роль в оновленні транспорту – у тролейбусів з автономним ходом до 20 кілометрів. Їх наявність дозволить планувати нові лінії, які комбінуватимуть наявні тролейбусні та автобусні маршрути. Тролейбуси з автономним ходом під час руху під контактною мережею заряджають акумулятори і можуть їхати частину маршруту без контактної мережі. Як вважає експерт із транспорту Олександр Кава, наявна тролейбусна інфраструктура Києва дозволяє незначними зусиллями замінити понад половину дизельних автобусів, які щодня забруднюють повітря, на екологічно чисті тролейбуси із запасом автономного живлення.

В яких країнах популярні електробуси

На сьогодні лідером із переходу на електробуси є Китай. За даними Bloomberg, на цю країну припадає 99% виготовлених у світі електробусів, а їх експорт зростає. Причина цього – на території Китаю знаходиться 95% світових запасів літію, що використовується як основний компонент батарей для електрокарів і електробусів.

У США лише 0,5% автобусів є електричними. Ще не так давно розвинені європейські країни (Франція, Велика Британія, Норвегія, Швеція) з обережністю ставилися до переходу на електробуси. Серед причин — необхідність побудови з нуля інфраструктури для підзарядки транспорту, недостатня кількість тестових випробувань.

Але з 2021 року ситуація почала змінюватися: Європейська комісія схвалила просування екологічно чистих пасажирських транспортних засобів. Це означає, що урядам держав на території Європи настійно рекомендується на державному рівні підтримувати починання перевізників із закупівлі електробусів або автобусів, двигун яких працює на природному біометані. Причому йдеться не лише про закупівлю, а й про організацію відповідної інфраструктури.

Китайська компанія BYD входить у трійку світових виробників електробусів: пасажирські машини під цією маркою працюють у багатьох країнах світу, від США і Колумбії до Данії, Нідерландів і Шотландії.

В чому проблема впровадження електробусів

Згідно зі звітами Інституту світових ресурсів, присвяченими зусиллям у 16 містах на різних етапах впровадження електронних автобусів, серед проблем впровадження електробусів – поєднання технологічних, фінансових та інституційних проблем.

Є досвід китайського Шеньчженя. В місті створили зарядну інфраструктуру для забезпечення роботи понад 16 000 електробусів. Кожен із них має запас ходу близько 200 кілометрів на одній зарядці 252 кВт⋅год. Загалом вони всі можуть споживати понад 4000 МВт-год. Для порівняння, 1 МВт-год достатньо для живлення близько 300 будинків упродовж години. 

Без розвиненої інфраструктури електробус перетворюється на проблему. Заряджати його можна трьома різними способами: довгою нічною зарядкою, швидкою зарядкою на кінцевих станціях та експрес-зарядкою на зупинках. Зарядити один раз на день електробус неможливо через недостатню місткість батарей, під час холодів експлуатація транспорту ускладнюється через необхідність підігріву батареї.

Але технології поступово удосконалюються. Стають популярними електробуси із супершвидкою зарядкою через пантограф. У Сінгапурі 2018 року запустили на лінію шатл NTU-Blue Solutions Flash Shuttle, який є рекордсменом у цьому плані, пише New Atlas.

Електробус NTU-Blue Solutions Flash Shuttle має акумуляторні батареї, яких вистачає на пробіг до 30 кілометрів (але це резервне живлення). Головна фішка шатла – суперконденсатори, на зарядку яких йде всього 20 секунд. Зарядка відбувається через висувний пантограф під час посадки пасажирів на зупинці. Заряду вистачає максимум на 2 км пробігу. Шатл використовується лише на території університету, серійне виробництво поки так і не було розпочато.

Що робити з батареями

У сфері електромобільності завжди є проблема батарей – їхній ресурс критично знижується через близько 8-10 років роботи, й з ними треба щось робити, а технології перероблення поки ще розробляються. У Золінгені, місті з населенням 150 000 осіб у Німеччині, знайшли рішення для цієї проблеми.

Плановий термін служби (цикл життя) тролейбуса – 20 років, а в акумуляторів він становить 10 років. Місто вже має план, що робити потім. Акумулятори з тролейбусів будуть встановлені як додаткові блоки стаціонарних накопичувачів енергії на підстанціях, де немає таких високих вимог щодо місткості. Це водночас збільшить стаціонарні батарейні потужності підприємства та дозволить продовжити термін корисного життя акумуляторів ще на 10 чи більше років. А для тролейбусів у цей момент будуть закуплені (або взяті в лізинг) нові батареї з повним ресурсом місткості, який необхідний для роботи на маршрутах.

Ще приклад другого життя акумуляторів: акумулятори eCitaro використовуються як накопичувач енергії для трамваїв Mercedes-Benz eCitaro.

"Дизель" – на електробус

Британська компанія Kleanbus представила нову модульну платформу, завдяки якій будь-який дизельний автобус можна перевести на електрику, пише видання Electrek. Розробники зазначають, що архітектура підходить для пасажирського транспорту будь-якого розміру, зокрема для двоповерхових автобусів.

Одним із плюсів технології в Kleanbus називають помітну економію. Вартість модернізованого транспортного засобу вп’ятеро нижча за новий електробус і втричі нижча за ціну на дизельний автобус. До того ж отримати техніку після повного перероблення можна швидше, ніж якщо замовляти нову.

Німецький стартап e-troFit також переробляє старі дизельні автобуси на електробуси.
В e-troFit індивідуально підходять до кожного проєкту — спочатку вивчається маршрут, на якому працює автобус, після чого ухвалюється рішення про мінімально достатню місткість батарей. Так клієнт не переплачує за надлишковий запас ходу, а електробус не возить на собі зайві кілограми батарей. Також треба враховувати, що батареї мають значну вагу, а отже потрібно посилювати раму, до якої це все кріпиться. Процес модернізації автобуса триває лише місяць.

Час ще не прийшов

В Укренерго, Повітряних силах ЗСУ та ГУР очікують нових ударів Росії по енергетичній інфраструктурі України восени та взимку. Торік в українських містах обмежували випуск електротранспорту на маршрути через нестачу генерації та пошкодження інфраструктури. У Києві замість тролейбусів та трамваїв майже виключно курсували автобуси. 

Виклики, поставлені перед Україною, вимагають диверсифікації громадського транспорту. Тролейбуси з автономним ходом могли б зробити гнучкішою маршрутну мережу і залежність від електрики. Але, враховуючи війну, що триває, повністю відмовлятися від звичайних автобусів – поки що зарано.