ELEKTRYCZNE ZASOBNIKOWE JEDNOSTKI TRAKCYJNE NA CZĘŚCIOWO ZELEKTRYFIKOWANYCH LINIACH MIEJSKICH I PODMIEJSKICH

Podobne dokumenty
PERSPEKTYWY ROZWOJU ELEKTRYCZNYCH AUTOBUSÓW MIEJSKICH MARKI URSUS. URSUS BUS S.A. Dariusz Kasperek

MOBILNOŚĆ MIEJSKA I INNOWACJE W TRANSPORCIE W POLSCE NA PRZYKŁADZIE GDYNI

ŹRÓDŁA NAPĘDU W MIEJSKIEJ KOMUNIKACJI AUTOBUSOWEJ -KIERUNKI INNOWACYJNOŚCI BARTŁOMIEJ WALCZAK

ŹRÓDŁA NAPĘDU W MIEJSKIEJ KOMUNIKACJI AUTOBUSOWEJ -KIERUNKI INNOWACYJNOŚCI

Rozwój transportu kolejowego w Województwie Pomorskim

ZAAWANSOWANE ROZWIĄZANIA TECHNICZNE I BADANIA EKSPLOATACYJNE MIEJSKIEGO SAMOCHODU OSOBOWEGO Z NAPĘDEM ELEKTRYCZNYM e-kit

Doświadczenia praktyczne z eksploatacji samochodów elektrycznych

ANALIZA ENERGOCHŁONNOŚCI RUCHU TROLEJBUSÓW

INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI

30 nowoczesnych Solarisów trafi na gdyńskie ulice

TTS TECHNIKA TRANSPORTU SZYNOWEGO

Układy napędowe i magazyny energii w pojazdach elektrycznych oraz systemy do ładowania baterii

nowe trendy mobilności w regionach Europy

Dane techniczne Nowe BMW i3

Część II - ocena wybranych linii komunikacji miejskiej ( nr linii: 31 oraz 44 ) pod kątem obsługi przez autobusy elektryczne:

Systemy Smart City w ZTM Lublin

Ekologiczne napędy w transporcie miejskim

Metodyki rozmieszczania punktów ładowania dla transportu indywidualnego i zbiorowego

SUPERKONDENSATOROWE MAGAZYNY ENERGII W TRAKCJI ELEKTRYCZNEJ

3RS SZYNOWO-DROGOWY WÓZEK MANEWROWY

Rozwój publicznego transportu zbiorowego w Wielkopolsce poprzez zakup spalinowego taboru kolejowego

SKM i PKM w Trójmieście

Przegubowe trolejbusy znowu #wgdyni

3RS SZYNOWO-DROGOWY WÓZEK MANEWROWY

ZNACZENIE PROJEKTU POMORSKIEJ KOLEI METROPOLITALNEJ DLA TRANSPORTU W WOJEWÓDZTWIE POMORSKIM

Rozwój elektromobilności w Lublinie. Warszawa, 2018 r.

Mikołaj Bartłomiejczyk, Marcin Połom Trolejbusy z bateryjnym źródłem zasilania doświadczenia eksploatacyjne i koncepcja liniowego zastosowania w Gdyni

Załącznik nr 1 do RPK Zakres tematyczny konkursu 5/1.2/2016/POIR

Magazyn energii elektrycznej - definicja

Rozwój transportu niskoemisyjnego na podstawie działań prowadzonych przez Miasto Lublin. Lublin, 27 października 2014 r.

Program rewitalizacji istniejącej linii kolejowej Kraków - Zakopane. Zakopane, 23 października 2015 r.

Projekty PAKIETU KOLEJOWEGO SKM w ramach Zintegrowanych Inwestycji Terytorialnych. Gdańsk, r.

Potrzeby w zakresie elektryfikacji linii kolejowych w Polsce

Transgraniczne połączenia kolejowe Województwa Zachodniopomorskiego - stan obecny oraz perspektywy rozwoju. Szczecin, maj 2011 r.

E Mobilność szanse rozowju w Polsce.

Budowa połączenia kolejowego stacji Poznań Główny z Portem Lotniczym Poznań Ławica w ramach Poznańskiej Kolei Metropolitalnej

Kierunki rozwoju kolei dużych prędkości w Polsce

Elektromobilność od pojazdów hybrydowych do elektrycznych

Jak polska kolej zmieni się w ciągu pięciu lat. Warszawa, 22 września 2017 r.

TTS TECHNIKA TRANSPORTU SZYNOWEGO

Przekształtniki energoelektroniczne wielkich mocy do zastosowań w energetyce

AUTOBUSY ELEKTRYCZNO-WODOROWE URSUS BUS S.A.

Restrukturyzacja Łódzkiego Węzła Kolejowego

1.5 Diesel 88 kw (120 KM) Parametry silników Pojemność (cm³)

Publiczny transport miejski oszczędność energii a ekologia

Synchroniczny z magnesami trwałymi

Transport w słuŝbie Euro 2012.

Elektryczny skuter - Vectrix VX- 1 Li

Strategia ZIT jako narzędzie wspierające rozwój gospodarki niskoemisyjnej

Sekcja I: Instytucja zamawiająca/podmiot zamawiający

ASPEKT EKOLOGII W TRANSPORCIE SZYNOWYM

1.5 Diesel 88 kw (120 KM)

RAPORT NT. WYNIKÓW STUDIUM WYKONALNOŚCI ZARZĄD WOJEWÓDZTWA POMORSKIEGO

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL MROCZEK BARTŁOMIEJ, Lublin, PL BUP 08/18

Promowanie zrównoważonej mobilności na przykładzie miasta Gdyni

EUROPEAN UNION EUROPEAN REGIONAL DEVELOPMENT FOUND KLASTER GREEN CARS

Problemy z jakimi spotykają się nowi przewoźnicy kolejowi

Grupa Wymiany Doświadczeń Efektywność Energetyczna (GWD-EE)

Integracja komunikacji miejskiej na. obszarze działania Metropolitalnego Związku Komunikacyjnego Zatoki Gdańskiej

Tramwaje w Jeleniej Górze. Wykonała: Violetta Szwed

MAN Truck & Bus Ekologicznie i ekonomicznie w przyszłość. MAN EURO VI: hybryda

Oferta autobusu elektrycznego K-Bus E-Solar City Na bazie Nissan e-nv200

KOLEJ METROPOLITALNA W TRÓJMIEŚCIE INNE SPOJRZENIE

System napędu hybrydowego Toyota. Toyota Motor Poland 2008

Planowanie Gospodarki Niskoemisyjnej proekologiczne rozwiązania w transporcie. Marcin Cholewa Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

Ocena kosztów zastosowania komunikacji opartej na pojazdach elektrycznych

INNOWACYJNE I PRAKTYCZNE PROJEKTY Z ZAKRESU WYTWARZANIA ENERGII ELEKTRYCZNEJ Z OZE ORAZ SPOSOBY JEJ WYKORZYSTANIA - SAMOCHODY ELEKTRYCZNE

KM 130/300 R Bp. Hydrauliczny napęd jezdny i hydrauliczny system zamiatania. Szuflowa metoda zamiatania

Rozwój transgranicznych przewozów kolejowych w kierunku Berlina i Brandenburgii z punktu widzenia Województwa Lubuskiego

EKOmunikacja miejska w Krakowie

NOWOCZESNE ŹRÓDŁA ENERGII

Wózek inwalidzki elektryczny Airwheel H3S

Sojusz na rzecz rozbudowy transgranicznych połączeń kolejowych między Polską Zachodnią i Wschodnimi Niemcami w ramach Partnerstwa Odry

Projekt CACTUS : Modele i metody oceny i optymalizacji ładowania autobusów elektrycznych

ROZKŁAD JAZDY. Pomorskiej Kolei Metropolitalnej. reklama

C40 UrbanLife. Warszawa. Zapotrzebowanie na środki transportu o niskiej emisji CO 2. 9 maja 2011 r. Leszek Drogosz Stanisław Jedliński

Działania na rzecz zrównoważonej mobilności w mieście stołecznym Warszawa. Miejskie Zakłady Autobusowe Sp. z o.o.

Maksymalna wysokość wejścia I drzwi 320mm 320mm II drzwi 320mm 320mm III drzwi 320mm 320mm

Kształtowanie mobilności miejskiej w Szczecińskim Obszarze Metropolitalnym. Gdańsk, września 2018

Projektu nr SPOT/1.1.2/104/04

Rozwój transgranicznych przewozów kolejowych w kierunku Berlina i Brandenburgii z punktu widzenia Województwa Lubuskiego

Przyszłość pojazdów elektrycznych w transporcie publicznym

Możliwości wykorzystania transportu szynowego w realizacji połączenia Szczecin Kamień Pomorski Dziwnówek - Dziwnów. dr inż. Arkadiusz Drewnowski

Metrem czy tramwajem po Krakowie?

Oferta 2015/2016. Warszawa, r.

ZIMA 2014/2015 Warszawa 2014

INSTRUKCJA OBSŁUGI Seria X

Maksymalna wysokość wejścia I drzwi 320 mm 320 mm 320 mm II drzwi 330 mm 320 mm 320 mm III drzwi 320 mm 320 mm

Kierunki rozwoju kolei dużych prędkości w Polsce

TTS TECHNIKA TRANSPORTU SZYNOWEGO 2014

Zakres programu budowy linii dużych prędkości w Polsce

Mobilne instalacje zasobników energii elektrycznej w transporcie miejskim

Plany budowy miejskiej infrastruktury do ładowania pojazdów elektrycznych w Warszawie Katarzyna Strzegowska - Zastępca Dyrektora ZTM

Katalog produktowy

Układ ENI-EBUS/URSUS stanowi kompletny zespół urządzeń napędu i sterowania przeznaczony do autobusu EKOVOLT produkcji firmy URSUS..

Załącznik nr 2 do OPZ ELEKTROBUSY

Zastosowanie elektrycznego układu napędowego do elektryfikacji samochodów dostawczych

Mikołaj Bartłomiejczyk, Marcin Połom Perspektywa wykorzystania napędu alternatywnego w lubelskiej komunikacji trolejbusowej (2)

Organizacja transportu publicznego w aglomeracji warszawskiej stan istniejący i kierunki rozwoju

ROZKŁAD JAZDY POMORSKIEJ KOLEI METROPOLITALNEJ. obowiązuje od

Transkrypt:

ELEKTRYCZNE ZASOBNIKOWE JEDNOSTKI TRAKCYJNE NA CZĘŚCIOWO ZELEKTRYFIKOWANYCH LINIACH MIEJSKICH I PODMIEJSKICH D. Karkosiński 1, A. Jakubowski 1, N. Karkosińska-Brzozowska 2, K. Karwowski 1, A. Wilk 1 1 Wydział Elektrotechniki i Automatyki, 2 Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska III Kongres Elektryki Polskiej

Agenda 1. Pojazdy z zasobnikami energii na pokładzie w komunikacji zbiorowej 2. Innowacyjne elektryczne kolejowe zespoły trakcyjne 3. Studium zastosowania elektrycznych jednostek trakcyjnych na liniach częściowo zelektryfikowanych a) przykład linii miejskiej b) przykład linii aglomeracyjnej c) przykład linii regionalnej 4. Podsumowanie III Kongres Elektryki Polskiej 2

Pojazdy z pokładowymi zasobnikami energii w komunikacji zbiorowej Geneza historia na Pomorzu Gdańskim może się kołem toczyć Od 1914 r. w Prusach jeździło170 elektrycznych zespołów akumulatorowych serii AT3, znanych jako Wittfeldy od nazwiska konstruktora inż. Gustava Wittfelda. Pojazdy te znalazły zastosowanie jako pociągi lokalne i kursowały, między innymi na trasie Gdańsk Chojnice o długości ponad 120 km. Ostatnie 3 egzemplarze skończyły służbę pod flagą PKP w latach 1950. III Kongres Elektryki Polskiej 3

Współczesne trolejbusy zasobnikowe Pojazdy z pokładowymi zasobnikami energii w komunikacji zbiorowej Od 2004 r. w Rzymie 30 trolejbusów z akumulatorami niklowowodorkowymi 5 km przez centrum starego miasta bez sieci trakcyjnej Od 2009 r. w Gdyni 40 trolejbusów Solaris Trollino 12M z akumulatorami niklowo-kadmowymi 80 Ah, 800 kg 7 km bez sieci trakcyjnej, w tym na Skwer Kościuszki i do granic Gdańska i Sopotu W Tychach 15 trolejbusów z bateriami niklowo-kadmowymi W Lublinie 5 trolejbusów z bateriami litowo-polimerowymi 5 km bez sieci trakcyjnej Od 2019 r. w Gdyni dostawy trolejbusów z zasobnikami ponad 30 km bez sieci trakcyjnej Zaleta ładowanie dynamiczne podczas jazdy pod siecią trakcyjną bez dodatkowych postojów III Kongres Elektryki Polskiej 4

Współczesne tramwaje zasobnikowe Pojazdy z pokładowymi zasobnikami energii w komunikacji zbiorowej W wielu miastach w obszarach zabytkowych i centrach jazda bez sieci Koreański Railroad Research Institute testowany tramwaj z baterią Li Ion do 25 km bez sieci trakcyjnej (z pełnym obciążeniem i włączoną klimatyzacją) na jednym doładowaniu. Wersja rozwojowa z baterią Li Nano 40 km bez sieci trakcyjnej Koszty budowy i funkcjonowania takiej komunikacji to zaledwie ok. 12% kosztów linii metra! Przy obecnym zaawansowaniu technologii zasobników bateryjnych, budowa i utrzymywanie sieci trakcyjnej architektonicznie nieestetyczne i nieuzasadnione ekonomicznie! Kraków przetarg na 50 tramwajów 3 km bez sieci trakcyjnej III Kongres Elektryki Polskiej 5

Innowacyjne elektryczne kolejowe zespoły trakcyjne Światowe trendy do wprowadzania zasobników energii pojazdy o napędzie spalinowym DMU (ang. Diesel Multiple Unit), zasobnikowe pojazdy elektryczne BEMU (ang. Battery Electric Multiple Unit) a zwłaszcza zespoły IPEMU (ang. Independent Powered Electric Multiple Unit) mogące się poruszać na liniach częściowo niezelektryzowanych bez dodatkowych postojów na ładowanie zasobnika III Kongres Elektryki Polskiej 6

Innowacyjne elektryczne kolejowe zespoły trakcyjne Przykłady IPEMU Japonia 2014 r. linia Utsunomiya Karasuyama długości 30 km, w tym 20,4 km odcinka niezelektryfikowanego (napędy 2 x 95 kw) Wielka Brytania 2015 r. 4-wagonowy prototyp Bombardier Electrostar z bateriami fosforanowo-litowo-magnezowymi (brak informacji o wdrożeniu do regularnej eksploatacji) W Niemczech 40% infrastruktury kolejowej niezelektryfikowanej 2016 r. Bombardier Talent 3 zasięg 40 km bez sieci trakcyjnej, 140 km/h, docelowo zasięg 100 km III Kongres Elektryki Polskiej 7

Studium zastosowania elektrycznych jednostek trakcyjnych na liniach częściowo zelektryfikowanych a) Linia miejska Gdynia Główna Gdynia Chylonia Port Oksywie Niezelektryfikowany jednotorowy (remont 2007 r.) odcinek 15,6 km w obie strony, dopuszczalna prędkość 70 km/h Hipotetycznie przyjęto pojazd dwuczłonowy, bazujący na DMU firmy PESA typ SA132 o danych: moc silników 2 x 350 kw, prędkość maks. ok. 100 km/h Przyjęto, że silniki elektryczne i falowniki zastąpią silniki spalinowe z przekładniami oraz zbiorniki paliwa masę służbową pojazdu 80 t powiększono o hipotetyczną masę zasobnika 10 t Przyjęto hybrydowy zasobnik energii (akumulatory litowo-jonowe wraz z superkondensatorami do odzysku energii hamowania) III Kongres Elektryki Polskiej 8

Studium zastosowania elektrycznych jednostek trakcyjnych na liniach częściowo zelektryfikowanych a) Linia miejska Gdynia Główna Gdynia Chylonia Port Oksywie Obliczenia energetyczne przejazd teoretyczny w Matlab/Simulink III Kongres Elektryki Polskiej 9

Studium zastosowania elektrycznych jednostek trakcyjnych na liniach częściowo zelektryfikowanych a) Linia miejska Gdynia Główna Gdynia Chylonia Port Oksywie Przebieg prędkości Przebieg pobieranej energii i mocy Wyniki obliczeń energetycznych dla jazdy forsownej III Kongres Elektryki Polskiej 10

Studium zastosowania elektrycznych jednostek trakcyjnych na liniach częściowo zelektryfikowanych a) Linia miejska Gdynia Główna Gdynia Chylonia Port Oksywie Wyniki obliczeń energetycznych / Dobór zasobnika hybrydowego Przebieg prądu, napięcia i stopnia naładowania zasobnika IPEMU dla jazdy forsownej Niezbędna energia do forsownego prowadzenia pojazdu na trasie 78 kwh, dla jazdy energooszczędnej 70 kwh Wymagany maks. prąd zasobnika 1150 A Dobrano 189 modułów litowo-jonowych typu SB12V160E-ZC o maks. prądzie 300 A w układzie 62 szeregowo x 3 równolegle. Wypadkowa pojemność 384 kwh, masa z przekształtnikiem 6 t, objętość 5,5 m 3 Do przejmowania energii hamowania dobrano superkondensatory o pojemności 10,25 kwh, masa z przekształtnikiem 2 t. Prąd maksymalny zasobnika 1440 A Pojemność akumulatorów prawie 5-krotnie przewymiarowana. Pojazd może obsługiwać 2-3 razy dłuższą trasę bez obawy o głębokie rozładowanie. III Kongres Elektryki Polskiej 11

b) Linia aglomeracyjno-regionalna Gdańsk Gł. Port Lotniczy Gdynia/ Kartuzy/ Kościerzyna Od Gdańska Wrzeszcza niezelektryfikowana 15 km, łuki o R = 390 500 m, zmiana wysokości 130 m, największe pochylenie wzdłużne ~ 27, charakter kolei miejskiej 9 przystanków, średnio co 1500 m Przebieg przy granicy Trójmiejskiego Parku Krajobrazowego, obsługiwana przez DMU! Przyjęto zelektryfikowanie odcinków od Rębięchowa do Gdyni i Kartuz/Kościerzyny Hipotetycznie przyjęto BEMU FLIRT firmy Stadler moc silników 1000 kw masa służbowa 76 t i doposażenie w zasobniki hybrydowe Studium zastosowania elektrycznych jednostek trakcyjnych na liniach częściowo zelektryfikowanych III Kongres Elektryki Polskiej 12

Studium zastosowania elektrycznych jednostek trakcyjnych na liniach częściowo zelektryfikowanych b) Linia aglomeracyjno-regionalna Gdańsk Gł. Port Lotniczy Gdynia/ Kartuzy/ Kościerzyna Wrzeszcz Port Lotniczy Port Lotniczy Wrzeszcz Obliczenia energetyczne - przebieg prędkości III Kongres Elektryki Polskiej 13

Studium zastosowania elektrycznych jednostek trakcyjnych na liniach częściowo zelektryfikowanych b) Linia aglomeracyjno-regionalna Gdańsk Gł. Port Lotniczy Gdynia/ Kartuzy/ Kościerzyna Obliczenia energetyczne wymagana energia i dobór zasobnika Przed wyjazdem ze stacji Gdańsk Wrzeszcz w kierunku Port Lotniczy 130 kwh, w tym 50 kwh w superkondensatorach Przed wyjazdem ze stacji Port Lotniczy w kierunku Gd. Wrzeszcz 101 kwh, w tym 76 kwh w superkondensatorach może być uzyskiwana z hamowania pomiędzy przystankami i oddawana podczas rozruchu Można przyjąć baterię akumulatorów analogiczną jak dla trasy (a) pojemność 384 kwh, Zasobnik superkondensatortowy powinien być dwukrotnie większy 20 kwh, Łączna masa zasobnika hybrydowego < 10 t Szacunkowy koszt zasobnika wraz z osprzętem 2,5 mln zł III Kongres Elektryki Polskiej 14

Studium zastosowania elektrycznych jednostek trakcyjnych na liniach częściowo zelektryfikowanych c) Linia aglomeracyjna Gdynia Gł. Reda Hel (wakacyjne oblężenia) Od stacji Reda do stacji Hel linia niezelektryfikowana 62 km, 10 stacji i przystanków, obsługiwana przez DMU! Przyjęto wybudowanie na stacji Hel ładowarki postojowej zasobnika pojazdów Liczba zatrzymań na trasie podobna jak w przypadku (a) Gdynia Port Oksywie W uproszczeniu wymagana pojemność akumulatorów dla zasięgu jazdy 78 kwh x 62 km/15,6 km = 312 kwh W celu zabezpieczenia przed głębokim rozładowaniem 2 x 312 kwh = 624 kwh III Kongres Elektryki Polskiej 15

Podsumowanie Przeprowadzone analizy symulacyjne wskazują na możliwość realizacji zadań transportowych bez kosztownej i zaburzającej krajobraz elektryfikacji wybranych przykładowo 3 odcinków połączeń kolejowych istotnych dla obsługi aglomeracji trójmiejskiej i turystycznego regionu Zatoki Gdańskiej. Lekkie elektryczne jednostki trakcyjne wyposażone w hybrydowe zasobniki energii mogą zapewnić dynamikę jazdy typową dla nowoczesnych miejskich jednostek elektrycznych, zarówno w ruchu aglomeracyjnym, w tym na linii o profilu zbliżonym do linii górskiej oraz dla linii regionalnej. Środowisko tych istotnych dla mieszkańców i turystów tras kolejowych nie będzie zanieczyszczana przez spaliny emitowane przez zespoły trakcyjne z silnikami Diesla. Dzięki sąsiedztwu zelektryfikowanych linii lub realizowanych elektryfikacji, można zapewnić ładowanie baterii akumulatorów elektrycznych jednostek trakcyjnych bez dodatkowych przerw w podróży. III Kongres Elektryki Polskiej 16

III Kongres Elektryki Polskiej 17