Alternatywne źródła napędu w autobusach

Okazuje się, że transport miejski stał się fantastycznym polem do testów i rozwoju napędów elektrycznych. Krótkie, ściśle określone trasy przejazdu, postoje na pętlach oraz dostępność miejskiej infrastruktury technicznej dały potencjał na stworzenie technologii doładowywania akumulatorów i pozbycie się problemu niewielkiego zasięgu. Współczesne elektryki plug-in (zasilane z ogólnodostępnej sieci elektroenergetycznej) z powodzeniem osiągają dobowe przebiegi przekraczające 400 km. Sam napęd autobusów elektrycznych jest prosty, tani w obsłudze i rzadko się psuje. Konstruktorzy nie musieli nawet włożyć szczególnie dużo pracy w opracowanie silników i układów przeniesienia napędu – te można było zaadaptować z gotowych rozwiązań od lat z powodzeniem stosowanych w trolejbusach.
Wspomniana technologia plug-in pozwala na szybkie doładowanie autobusu i przedłużenie zasięgu. Jej największą wadą jest konieczność budowy infrastruktury (m.in. stacji ładowania i sieci energetycznej). Sam autobus też musi zyskać dodatkowe wyposażenie (podnoszące masę i cenę pojazdu), jak np. pantograf, gniazdo z przewodem i urządzenie do ładowania indukcyjnego. Warto przypomnieć, że w razie skupienia się na danym obszarze większej floty pojazdów elektrycznych może wystąpić problem z zapewnieniem dostępu do odpowiedniej ilości energii elektrycznej. Tu z pomocą przychodzi specyfika pracy elektrowni i… komunikacji miejskiej. Do nocnego ładowania (pełnego) akumulatorów autobusów elektrycznych można wykorzystać nadwyżki energii produkowanej przez elektrownie. Takie rozwiązania można już oglądać w praktyce, np. w Chinach, które należą do światowych liderów rozwoju napędu elektrycznego. Jako ciekawostkę warto podać choćby miasto Ningbo, gdzie w regularnym ruchu jeździ autobus elektryczny plug-in, którego ładowanie trwa zaledwie 10 sekund. Na Starym Kontynencie jednym z liderów rozwoju napędu elektrycznego jest Solaris. Firma otrzymała ostatnio za nowe Urbino Electric zaszczytny tytuł Międzynarodowego Autobusu Roku (International Bus of the Year 2017).
Rozwijane są rozwiązania pozwalające na ultraszybkie doładowywanie akumulatorów. W Lozannie powstaje opisywany już na łamach „Samochodów Specjalnych” prototyp TOSA. System konstruowany we Francji ma zapewniać doładowanie akumulatorów w ciągu zaledwie 15 sekund. Szlaki rozwoju autobusów elektrycznych w Europie przetarły miasta niemieckie i skandynawskie. Okazuje się, że doświadczenie w konstrukcji i eksploatacji autobusów elektrycznych mają także Czesi (Škoda i SOR). W Polsce autobusy elektryczne wciąż należą do rzadkości, ale praktycznie z każdym miesiącem można ich spotkać coraz więcej, m.in. w Jaworznie, Ostrołęce, Warszawie i Krakowie.

Bardzo ważnym ogniwem rozwoju napędów alternatywnych w autobusach są silniki elektryczne (fot. Solaris)
Bardzo ważnym ogniwem rozwoju napędów alternatywnych w autobusach są silniki elektryczne (fot. Solaris)

Inne
Gaz, hybryda i silnik elektryczny to najpopularniejsze rodzaje napędów alternatywnych. Nie są to jednak wszystkie dostępne możliwości. W naszym klimacie potencjał wykorzystania energii słonecznej do napędu autobusów jest niewystarczający, jednak w Australii kursuje eksperymentalna linia Tindo, obsługiwana przez autobus elektryczny plug-in, który doładowuje się na pętlach energią wytworzoną w ulokowanych tam polach ogniw słonecznych. W naszych warunkach można myśleć o wykorzystaniu energii słonecznej np. do zasilenia systemu informacji pasażerskiej czy kasowników.

Podsumowanie
Diesel zdominował autobusowy świat na wiele dziesięcioleci. Obecnie jednak wszystko wskazuje na to, że już wkrótce sytuacja się zmieni. Stoimy u progu rewolucji w napędach autobusów, przede wszystkim miejskich. Rewolucja ta ma pozwolić na ucieczkę przed problemem wyczerpywania się paliw kopalnych i nadmiernej emisji zanieczyszczeń. Najbardziej prawdopodobnym scenariuszem w tej rewolucji będzie dalszy dynamiczny rozwój napędu elektrycznego, niemniej jednak wydaje się, że znajdzie się również miejsce dla innych napędów alternatywnych. Na razie rewolucja odbywa się w świecie autobusów miejskich, wkrótce trafi jednak zapewne do podmiejskich i regionalnych. Największym problemem pozostają autokary dalekobieżne, gdzie „elektryczna rewolucja” nie ma na razie szans powodzenia ze względu na zbyt niską wydajność baterii i ograniczenia związane z infrastrukturą.

Autor: Piotr Muskała

Niska emisja spalin jest obecnie jednym z ważniejszych priorytetów dużych miast. Ekologiczny transport miejski należy do skutecznych sposobów walki z zanieczyszczeniem powietrza w miastach (fot. Scania)
Niska emisja spalin jest obecnie jednym z ważniejszych priorytetów dużych miast. Ekologiczny transport miejski należy do skutecznych sposobów walki z zanieczyszczeniem powietrza w miastach (fot. Scania)