Электробусы: сравнительный анализ

В зависимости от концепции зарядки батарей, сегодня в мире все электробусы подразделяются следующим образом: электробусы с ночной/медленной зарядкой на территории парка; электробусы с зарядкой на конечных и промежуточных пунктах; электробусы с динамической подзарядкой во время движения по участку контактной сети троллейбуса. Основную стоимость электробуса составляет стоимость батареи.

Электробусы с ночной/медленной зарядкой обладают большим количеством батарей, которые рассчитаны на продолжительный пробег, однако в зависимости от дорожных условий и погоды имеют разброс пробега от 100-250 км., что не дает возможности четко спланировать режим работы на маршруте. Стоимость электробуса от 26-38 млн.руб. В электробусах для работы систем отопления и подогрева батарей используют дизельный автономный отопитель с расходом дизельного топлива от 3-8 литров на 100 км пробега, который оказывает неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Электробусы с большим количеством батарей обладают низкой пассажировместимостью (до 75чел), что в совокупности с разбросом пробега на маршруте, приведет к увеличению количества электробусов на 20-30% для выполнения транспортной работы. Дополнительные электробусы повлекут дополнительные расходы на организацию маршрута, а также выбросы при работе систем отопления. Ночная зарядка батарей требует ночного отстоя от 3-10 часов, а также стягивания со всего города энергомощностей (от 15 МВт) на территории парка, что потребует дополнительных территориальных и материальных затрат. В вариантах с применением систем замены аккумуляторных батарей и с применением прицепов потребуются дополнительные расходы на сервисные службы, при сохранении потребности зарядки большого количества батарей. Для перепрофилирования автобусного или троллейбусного парка под парк электробусов с ночной зарядкой потребуется строительство комплексной тяговой подстанции и зарядных станций для одновременной зарядки свыше 150 электробусов. Из-за большого объема проведения земельных и строительно-монтажных работ реализация данного проекта займет длительный срок от 5-7 лет, при том, что парк во время строительства не сможет функционировать. Эффективность работы парка таких машин 56-61%, из-за потери рейсов, которые вызваны риском преждевременного разряда батарей на маршруте и недостаточной пассажировместимостью. Итог- большой годовой расход средств на маршруте. Если в качестве примера рассмотреть маршрут длиной в 10км, с выпуском 10 ед. электробусов, с пробегом по расписанию в 250 км на один электробус, то средние расходы на эксплуатацию электробусов данной концепции маршрута в год составят- 60.5 млн.руб. (Для восполнения потребностей в транспортной работе выпуск увеличится с 10 до 12 ед. С увеличением роста выпуска, возрастут накладные расходы).

Электробусы с концепцией зарядки на конечных пунктах обладают меньшими по весу батареями и обеспечивают пробег от 20 до 60 км. Стоимость 24-33 млн.руб. Пассажировместимость до 85 чел.-меньше чем у автобуса и троллейбуса.Зарядка батарей производится токами свыше 300 А, время зарядки от 5 до 30 минут. -что приводит чем у автобуса/троллейбуса. к быстрому износу батарей и инфраструктуры. В электробусах для работы систем отопления и подогрева батарей используют дизельный автономный отопитель с расходом дизельного топлива от 3-8 литров на 100 км пробега, который оказывает неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Для устойчивой работы маршрутов электробусов такой концепции потребуется строительство и организация целой сети зарядных станций в городе. Для строительства данных зарядных станций потребуется проведение дорогостоящих земельных работ по укладке высоковольтного кабеля в городском пространстве (от 7-12 млн.руб. за 1км прокладки кабеля), а на конечных и промежуточных остановках потребуется строительство точки подключения к зарядной станции (от 6-13 млн.руб.). В совокупности инвестиционные затраты на запуск сложной системы электроснабжения электробусов будут превосходить затраты на построение троллейбусной инфраструктуры в 1.5 раза. Потребность во времени на заряд (от 5-30 мин) приведет к снижению эксплуатационной скорости прохождения маршрута, что отразится на сокращении количества выполняемых рейсов одним электробусом в день. Для выполнения транспортной работы с учетом перекрытия разницы в пассажировместимости и компенсации времени простоя на зарядку в сравнении с автобусом или троллейбусом, потребуется увеличение количества электробусов на маршруте на 25-40%, что повлечет увеличение всех расходов на ФОТ, на ТО и ремонт на энергоносители и т. д.

Внедрение данной концепции на маршруте 10 км с выпуском 10 ед, который нужно будет увеличить до 12-13 ед., в зависимости от расстановки зарядных станций составит от 58.5- 66.1 млн.руб.

Работа зарядных станций связана с генерацией токов силой свыше 300 А. оказывает скачкообразную нагрузку на энергосеть, что стратегически, является негативным режимом работы для всей энергоструктуры города.

В данный момент, по не обоснованным причинам, взята за основу и прорабатывается именно эта концепция электробусов для внедрения в г. Москве.

Электробусы с динамической подзарядкой (троллейбусы с автономным ходом) обеспечивают пробег в диапазоне от 10-40 км. Зарядка батарей осуществляется без потерь времени при движении по участку действующей контактной сети троллейбусов. Подключение к проводам происходит автоматически при помощи специальных раструбов, которые установлены на троллейбусных проводах. Электробусы данной концепции по сравнению с иными концепциями имеют целый ряд преимуществ: низкая стоимость- 14-21 млн.руб.; благоприятный режим заряда батарей токами от 70-180А.; большая пассажировместимость- до 100 чел.; низкие стар товые затраты, несмотря на строительство участка троллейбусной сети- 15-18 млн.руб/км. На электробусах данной концепции реализовано электрическое отопление, которое позволяет избежать выбросов.

Электробусы данной концепции, в отличии от других концепций имеют низкие годовые затраты на маршрут 10 км с выпуском 10ед.- 44.4 млн.руб.(из-за отсутствия потребности в увеличении количества электробусов и высокой эксплуатационной скорости на маршруте), которые позволяют конкурировать с автобусным транспортом.

Наличие действующей контактной сети дает мгновенную реализацию проекта и низкие издержки.

В отличии от обычных троллейбусов, данные электробусы не привязаны к проводам и обладают высокой маневренностью. Для работы данных электробусов не требуется сложное устройство контактной сети. Электробусы данной концепции могут работать в универсальном режиме по всем концепциям, осуществляя заряд батарей статично или динамично через троллейбусные токоприемники и контактную сеть.

Концепция динамической зарядки является наиболее экономически эффективной и целесообразной для внедрения в городе Москва.

Предложения:

Сохранение контактной троллейбусной сети в г. Москва для развития системы устойчивого электротранспорта. Обычные троллейбусы должны эволюционировать в электробусы с динамической зарядкой.

Внести в Техническое задание на покупку электробусов в г. Москве пункт про возможность использования динамической зарядки.

Развитие электробусов преимущественно производить по концепции динамической подзарядки от троллейбусной контактной сети. (электробусы с динамической подзарядкой уже успешно работают в Туле, Нальчике, Новосибирске, Симферополе, Севастополе, Барнауле и Братске, а у крупных автогигантов как Группа ГАЗ, ПАО КАМАЗ, УТТЗ, ЗАО ТРОЛЗА имеются в прототипах разработки электробусов с динамической подзарядкой).

При внедрении дополнительно электробусов концепций медленной и быстрой зарядки предусмотреть возможность заряда батарей, через токоприемники штангового типа, от контактной сети троллейбусов.

В Москве на заводе СВАРЗ, наладить сборку электробусов с динамической зарядкой.

Территории выведенных из эксплуатации троллейбусных парков №2 и №7 сохранить и использовать для перевода части автобусных маршрутов на электробусы с динамической зарядкой в соответствии с намеченными тенденциями.

Установленную мощность подстанций 398 160 кВт использовать для перевода на электробусы с динамической зарядкой в короткие сроки 89 троллейбусных и 58 автобусных маршрутов, а после проведения модернизации оборудования, заменить до 3000 автобусов на электробусы.

Контактную сеть- может стать украшением! Применение вместо стального троса капроновый шнура, и скоростных кривых держателей типа ДК-2 позволят значительно уменьшить визуальную нагрузку и повысить скорость прохождения. Применение стеклопластиковых фигур с ночной подсветкой на кронштейнах и растяжках контактной сети, а также установка раструбов автоматической постановки штанг с интегрированными в них интерактивные табло создадут новый бренд экологического транспорта, который сможет стать не только эффективной системой, но и точкой культурного притяжения туристов. (Сегодня в мире объекты транспорта стали культурным наследием. Например, в Англии в городе Лондон эксплуатируются известные всему миру двухэтажные красные автобусы. В США в городе Сан-Франциско канатные трамваи. Поэтому Москва, которая имеет самую большую в мире троллейбусную сеть, имеет все шансы стать городом, который сможет имеет самую большую и стилистически красивую систему электробусов.).

С целью максимального использования троллейбусной инфраструктуры, в опоры контактных сетей, которые расположены вдоль городских улиц на которых размещаются парковки транспорта, интегрировать зарядные станции малого зарядного тока для питания возле каждой опоры личных электромобилей, байк и каршеринга. В ночное время, когда не осуществляется маршрутное движение электробусов, энергомощности через контактную сеть, которая располагается вдоль уличной сети, где размещаются предприятия различной направленности, могут отдаваться для медленной зарядки коммерческих и личных автомобилей. Таким образом, контактная сеть становится не только активом, который становится привлекательным с точки зрения инвестиций, но также открывает новые возможности использования электротранспорта. С целью сокращения выбросов грузового транспорта в городском сегменте, использовать грузовые транспортные средства на базе электробусов с динамической подзарядкой, которые будут использовать контактную сеть при движении, а аккумуляторный ход при маневровых работах.

Для городов или районов, где нет контактной сети (Новая Москва) возможен вариант создания троллейбусной инфраструктуры за счет инвестиционных ресурсов частного капитала. В этих случаях инвесторы-застройщики понимают, что обеспечение транспортной доступности воздвигаемых ими микрорайонов значительно повышает стоимость реализуемой ими жилой и коммерческой недвижимости. Стоимость строительства включается в стоимость квадратного метра покупаемой площади. Поскольку смонтировать троллейбусную линию для зарядки электробусов значительно дешевле, чем обустраивать инфраструктуру под другие электробусы, таким образом, достигается повышенный социально-экономический эффект.

Ожидаемый эффект.

1. Снижение общественной напряженности в виду ликвидации троллейбусного движения. - динамическая зарядка будет напоминать москвичам троллейбус, но при этом лишена всех его недостатков.

2.Снижение эксплуатационных затрат от 10-30% по сравнению с автобусами и троллейбусами.

3.Снижение выбросов в городе. Перевод большей части автобусных маршрутов на электробусы с динамической зарядкой.

4. Повышение престижа и конкурентоспособности общественного транспорта. Современная контактная сеть, которая будет вписываться в архитектурный ансамбль города станет его украшением.

Д.С. Фролов - заместитель директора филиала «Центральный» ГУП «Мосгортранс»