Metodyki rozmieszczania punktów ładowania dla transportu indywidualnego i zbiorowego

Transkrypt

1 dr hab. inż. Dariusz Pyza, prof. PW Zakład Inżynierii Systemów Transportowych i Logistyki Wydział Transportu Politechnika Warszawska Metodyki rozmieszczania punktów ładowania dla transportu indywidualnego i zbiorowego

2 Transport indywidualny i zbiorowy TRANSPORT INDYWIDUALNY: miasta/gminy, obszary gęsto zaludnione, sieć bazowa TEN- T, drogi krajowe/wojewódzkie i pozostałe; drugi pojazd w gospodarstwie domowym, który będzie miał zastosowanie do jazdy po mieście; PUNKTY ŁADOWANIA POJAZDÓW ELEKTRYCZNYCH pojazd służbowy: instytucje rządowe/samorządowe, korporacje; pojazd do świadczenia usług transportowych na terenie miasta/gminy, w zakresie przewozu osób i ładunków; TRANSPORT ZBIOROWY miasta/gminy w których wykonywany jest transport zbiorowy; SYSTEM ŁADOWANIA POJAZDÓW ELEKTRYCZNYCH punkty ogólnodostępne; punkty ładowania o normalnej mocy, które posiadają moc mniejszą lub równą 22 kw; 2 punkty ładowania o dużej mocy, posiadające moc powyżej 22 kw; punkty o ograniczonej dostępności;

3 Transport indywidualny i zbiorowy SIEĆ BAZOWA TEN-T, DROGI KRAJOWE/WOJEWÓDZKIE I POZOSTAŁE średniodobowy ruch pojazdów na drogach oraz struktura; punkty ładowania szybkiego oraz wolnego; PUNKTY ŁADOWANIA DROGI czas ładowania szybkiego 30 min., wolnego 6 godz.; korytarz: Bałtyk-Adriatyk: 2200 km; Morze Północne-Bałtyk: 997 km; metodyka uwzględnia lokalizację Miejsc Obsługi Pasażerów (MOP) 293: 79 MOP II, 37 MOP III kategorii; o MOP II i III kategorii punkty ładowania szybkiego; o MOP III kategorii punkty ładowania wolnego; o MOP I kategorii punkty ładowania szybkiego w wyjątkowych sytuacjach (dodatkowe inwestycje infrastrukturalne); o średnia odległość 93 km (80% średniego zasięgu samochodu dostawczego i 50% średniego zasięgu samochodu osobowego); pozostałe drogi krajowe/wojewódzkie inne; 3 metodyka uwzględnia lokalizację parkingów przy drogach krajowych i już istniejących stacji paliw (np. PKN Orlen posiada w Polsce 766 stacji paliwowych);

4 Transport indywidualny OSZACOWANIE LICZBY SZYBKIEGO/WOLNEGO DLA DANEGO MIASTA/GMINY liczba pojazdów elektrycznych na danym obszarze z podziałem na kategorie; praca pojazdów elektrycznych poszczególnych kategorii w roku/dobie przebieg roczny; współczynnik nierównomierności przebiegu dobowego pojazdu elektrycznego; liczba ładowań pojazdów elektrycznych poszczególnych kategorii w dobie; wskaźnik zróżnicowania zasięgu pojazdu elektrycznego; liczba ładowań szybkich/wolnych; INDYWIDUALNEGO Etapy - 5 ETAP współczynnik udziału ładowań szybkich/wolnych w ogólnej liczbie ładowań pojazdów elektrycznych; liczba punktów ładowania szybkiego/wolnego; 4 współczynnik wykorzystania czasu ładowania szybkiego/wolnego; łączna liczba punktów ładowania

5 Transport indywidualny WYTYPOWANIE MIEJSC, W KTÓRYCH POTENCJALNIE MOŻNA ZLOKALIZOWAĆ PUNKTY SZYBKIEGO/WOLNEGO ŁADOWANIA POJAZDÓW ELEKTRYCZNYCH ORAZ OPRACOWANIE PLANU LOKALIZACJI punkty szybkiego ładowania: INDYWIDUALNEGO Etapy - 5 istniejące stacje tankowania pojazdów; główne ciągi komunikacyjne ulic; wydzielone parkingi przed urzędami administracji państwowej i samorządowej dla klientów;... punkty wolnego ładowania: ETAP 2 wydzielone parkingi przed urzędami administracji państwowej i samorządowej; bezpośrednie sąsiedztwo dużych powierzchni biurowych; parkingi działające w systemie Park & Ride; 5 duże centra i galerie handlowe; parkingi inne w miejscach o dużym natężeniu pojazdów, dla turystów, ;

6 Transport indywidualny OSZACOWANIE LICZBY GNIAZD I PARAMETRÓW TECHNICZNYCH DLA KAŻDEJ Z TYPOWANYCH LOKALIZACJI ORAZ OSZACOWANIE PRZEWIDYWANEGO ZAPOTRZEBOWANIA NA ENERGIĘ ELEKTRYCZNĄ liczba gniazd szybkiego/wolnego ładowania w lokalizacji; INDYWIDUALNEGO Etapy - 5 wymagania techniczne dla ładowarek; dobowe/roczne zapotrzebowanie na energię; profil dobowego zapotrzebowania na energię; ETAP 3 6

7 Transport indywidualny KONSULTACJE Z PODMIOTAMI ZARZĄDZAJĄCYMI WYTYPOWANYMI MIEJSCAMI LOKALIZACJI PUNKTÓW ŁADOWANIA ocena techniczna możliwości przyłączeniowych punktu ładowania w lokalizacji; ocena ekonomiczna możliwości przyłączeniowych punktu ładowania w lokalizacji; INDYWIDUALNEGO Etapy - 5 ETAP 4 7

8 Transport indywidualny SPRAWDZENIE MOŻLIWOŚCI MOCY PRZYŁĄCZENIOWYCH WYTYPOWANYCH MIEJSC, W KTÓRYCH POTENCJALNIE MOŻNA ZLOKALIZOWAĆ PUNKTY ŁADOWANIA POJAZDÓW ELEKTRYCZNYCH analiza dobowego zapotrzebowania energetycznego z uwzględnianiem przyjętych profili w aspekcie możliwości technicznych punktu; analiza zakresu prac i kosztów inwestycyjnych niezbędnych do osiągniecia standardów umożliwiających pełną funkcjonalność lokalizacji punktu ładowania pojazdów elektrycznych; INDYWIDUALNEGO Etapy - 5 ETAP 5 8 LOKALIZACJA POJAZDÓW ELEKTRYCZNYCH DLA TRANSPORTU INDYWIDUALNEGO MIASTA/GMINY WYMAGA OPRACOWANIA STUDIUM WYKONALNOŚCI

9 Transport zbiorowy PLAN KOMUNIKACJI PUBLICZNEJ: długość linii autobusowych; częstotliwość kursowania autobusów; SYSTEM KOMUNIKACJI ZBIOROWEJ OPARTEJ O AUTOBUSY ELEKTRYCZNE potoki pasażerskie, etc. AUTOBUSY ELEKTRYCZNE: pojemność autobusu liczba pasażerów; pojemność energetyczna baterii, jej rodzaj; sposób ładowania baterii: plug-in, pantograf, indukcja; SYSTEM ŁADOWANIA AUTOBUSÓW ELEKTRYCZNYCH: ładowanie oparte o stacje ładowania zlokalizowane w zajezdniach; PODSTAWOWE SKŁADOWE ładowanie rozproszone oparte o stacje ładowania ulokowane na pętlach/krańcach; 9 ładowanie rozproszone oparte o stacje ładowania ulokowane na przystankach.

10 Komunikacja zbiorowa AUTOBUSY ELEKTRYCZNE: cena autobusu: 2 3 mln rodzaj, rodzaj i pojemność baterii, sposób ładowania; pojemność baterii: SYSTEM KOMUNIKACJI ZBIOROWEJ OPARTEJ O AUTOBUSY ELEKTRYCZNE autobus 2 m: kwh; autobus 8 m: kwh; koszt baterii: EUR/kWh, zł dla autobusu 2 m; pojemność autobusu liczba pasażerów; ograniczenie przestrzeni pasażerskiej: kwh 0,7 pasażera, np. bateria 20 kwh ograniczenie 36 pasażerów; kwh to 2 kg baterii, np. bateria o pojemności 20 kwh ma masę 2450 kg; sposób ładowania baterii: plug-in, pantograf, indukcja; AUTOBUSY ELEKTRYCZNE 0

11 Komunikacja zbiorowa SYSTEM ŁADOWANIA AUTOBUSÓW ELEKTRYCZNYCH: ładowanie oparte o stacje ładowania zlokalizowane w zajezdniach; konieczność posiadania dużej liczby ładowarek ładownie nocne; SYSTEM KOMUNIKACJI ZBIOROWEJ OPARTEJ O AUTOBUSY ELEKTRYCZNE zastosowanie akumulatorów o znaczącej pojemności energetycznej (masa, ograniczenie przestrzeni pasażerskiej, koszt); zapewnienie odpowiedniej ilości energii w zajezdniach na czas ładowania nocnego ładowanie rozproszone oparte o stacje ładowania ulokowane na pętlach/krańcach; zapewnienie na pętlach ładowarek dużej mocy; SYSTEM ŁADOWANIA AUTOBUSÓW ELEKTRYCZNYCH przyłącza pantografowe, ujednolicenie głowic pantografu; ładowanie rozproszone oparte o stacje ładowania ulokowane na przystankach krótki czas postoju autobusu na przystanku;

12 Komunikacja zbiorowa ANALIZA PLANU KOMUNIKACJI ZBIOROWEJ W ZAKRESIE OBSŁUGI AUTOBUSAMI ELEKTRYCZNYMI wybór linii komunikacyjnych predysponowanych do obsługi autobusami elektrycznymi; przebieg linii przez rejony z zabudową zabytkową i ograniczonym dostępem pojazdów tradycyjnych; ZBIOROWEGO Etapy - 7 obszary chronione, cenne środowiskowo; ETAP 2

13 Komunikacja zbiorowa ANALIZA LINII KOMUNIKACYJNYCH, DLA KTÓRYCH PRZEWIDZIANO OBSŁUGĘ PRZEZ AUTOBUSY ELEKTRYCZNE: liczba linii i ich długości; liczba przystanków oraz średnia odległość międzyprzystankowa oraz odległość między przystankami dla każdej z analizowanych linii komunikacyjnych, układ komunikacyjny; przebieg linii autobusowych, w zakresie odcinków wspólnych oraz wspólnych punktów krańcowych linii, liczba autobusów zwykłych i przyśpieszonych, częstotliwość kursowania autobusów, ZBIOROWEGO Etapy - 7 ETAP 2 szacowanie potoków pasażerskich dla analizowanych linii komunikacyjnych, 3

14 Komunikacja zbiorowa DOBÓR AUTOBUSÓW ELEKTRYCZNYCH DLA KAŻDEJ Z ANALIZOWANYCH LINII KOMUNIKACYJNYCH I ANALIZA ICH PARAMETRÓW TECHNICZNO-EKSPLOATACYJNYCH: klasa autobusu, sposób ładowania, rodzaj i pojemność baterii, zasięg autobusu na jednym ładowaniu, liczba miejsc, cena, etc.; ZBIOROWEGO Etapy - 7 proces wyboru wymaga analizy sposobu jego użytkowania, na który wpływ mają: o długość linii autobusowej, częstotliwość kursowania, przewidywana dostępność infrastruktury ładowania, potoki pasażerskie, etc.; ETAP 3 4

15 Komunikacja zbiorowa SYMULACJA ZAPOTRZEBOWANIA NA ENERGIĘ ELEKTRYCZNĄ W DOBIE/ROKU Z PODZIAŁEM NA ANALIZOWANE LINIE KOMUNIKACYJNE I RODZAJE AUTOBUSÓW ELEKTRYCZNYCH warunki eksploatacji: ZBIOROWEGO Etapy - 7 zima/lato, poziom napełnienia autobusu pasażerami, warunków panujących na drodze kongestia, etc.; wskaźnik warunków eksploatacji autobusów; ETAP 4 5

16 Komunikacja zbiorowa WYBÓR KLASY ŁADOWARKI ORAZ ANALIZA ICH POTENCJALNYCH MIEJSC LOKALIZACJI Z UWZGLĘDNIENIEM OCENY TECHNICZNEJ I EKONOMICZNEJ wybór klasy ładowarki; ZBIOROWEGO Etapy - 7 system ładowania oraz przyjęta strategia; rodzaj i liczba autobusów; długość linii; wielkość baterii w autobusie; szacowanie kosztów inwestycyjnych brak wystarczających mocy przyłączeniowych; ETAP 5 6

17 Komunikacja zbiorowa SYMULACJA STRATEGII KOMPLEKSOWEGO SYSTEMU ŁADOWANIA AUTOBUSÓW, UWZGLĘDNIAJĄCA ROZKŁADY JAZDY AUTOBUSÓW w symulacjach należy uwzględnić: rodzaje autobusów i ich liczbę, ZBIOROWEGO Etapy - 7 rodzaje ładowarek i ich liczbę, ponadto warunki ich podłączenia do sieci energetycznej, pojemność energetyczną baterii, cykle ładowania (ładowanie szybkie, wolne) oraz zużycie energii dla różnych profili zapotrzebowania na energię (koszty energii), ETAP 6 7

18 Komunikacja zbiorowa ANALIZA WIELOKRYTERIALNA WYBORU WARIANTU PRZESTRZENNEGO POJAZDÓW ELEKTRYCZNYCH ZBIOROWEGO koszty pozyskania autobusów elektrycznych; ZBIOROWEGO Etapy - 7 koszty infrastruktury; koszty energii elektrycznej; koszty inwestycyjne podłączenia do sieci energetycznej. WYBÓR NAJLEPSZEGO SYSTEMU ORGANIZACJI TRANSPORTU PUBLICZNEGO OPARTEGO O AUTOBUSY ELEKTRYCZNE ETAP 7 8

19 dr hab. inż. Dariusz Pyza, prof. PW Zakład Inżynierii Systemów Transportowych i Logistyki Wydział Transportu Politechnika Warszawska Dziękuję za uwagę 9 9