Trolejbus s palivočlánkovým prodlužovačem dojezdu:
překombinovaný experiment nebo chytré netradiční řešení?
 16.12.2016 Jak již bylo na našem portále dříve avizováno, lotyšské
hlavní město Riga dostane do roku 2018 deset kloubových trolejbusů
Solaris s palivočlánkovým prodlužovačem dojezdu. Na konci
listopadu 2016 byla odborná veřejnost informována o dalších
podrobnostech palivočlánkové energetické jednotky pro tyto trolejbusy.
K problematice parciálních trolejbusů kromě toho proběhly velmi
zajímavé diskuse na konferenci Elektrické autobusy pro město V, pořádané provozovatelem
našeho portálu. Ve světle všech těchto informací se nabízí otázka, zda
a kdy má poněkud netradiční kombinace trolejbusu a palivočlánkové, tedy
vodíkové, energetické jednotky smysl. Ačkoli řada podrobností není k
dispozici, leccos mohou napovědět informace od výrobců i ze zmíněné
konference.
Základem konstrukce zmíněného vozidla pro Rigu je 18,75m
trolejbus Solaris Trollino s trakční výzbrojí polské firmy Medcom. V
tomto provedení je trolejbus standardně poháněn šestipólovým trakčním
elektromotorem Medcom o výkonu 240 kW. Jeho přepravní kapacita činí 53
sedících cestujících.
Prodlužovač dojezdu zahrnuje hybridní kombinaci
palivového článku a trakčních baterií, které vyrovnávají okamžité
výkyvy ve spotřebě trakční energie a absorbují energii vzniklou při
rekuperaci během brzdění, podobně jako u palivočlánkového autobusu.
Palivočlánková energetická jednotka v trolejbusu je typ
FCveloCity®-HD (viz foto níže) o výkonu 85 kW od kanadského výrobce Ballard, který dnes
představuje světovou špičku ve svém oboru. K tomuto účelu podepsaly v
listopadu 2016 společnosti Ballard a Solaris dlouhodobou smlouvu o
prodeji palivočlánkových modulů při rozvoji palivočlánkových autobusů
Solaris v Evropě. 
Palivočlánková jednotka FCveloCity®-HD o výkonu 85 kW
pracuje při napětí v rozmezí 280 - 420 V a proudu 288 A. Vlastní
palivový článek má rozměry 1130×869×506 mm a hmotnost 256 kg. Součástí
jednotky je také 44kg chladicí systém a 61kg vzduchový subsystém – oba
dohromady jsou oproti palivovému článku co do objemu méně než
poloviční. K charakteristickým rysům této palivočlánkové jednotky patří
vysoká spolehlivost – provozní zkušenosti ukázaly více než 20 tisíc
provozních hodin bez poruchy.
Palivočlánkový prodlužovač dojezdu je konstruován tak,
aby umožnil trolejbusu nezávislý dojezd až 100 km na jedno naplnění
nádrže vodíkem, které u palivočlánkových autobusů obvykle trvá ne více
než 5 minut.
Co tedy může být na této koncepci parciálního trolejbusu
provozně zajímavé?
Jak zaznělo na zmíněné konferenci Elektrické autobusy
pro město V, nabíjení trakčních baterií parciálního trolejbusu za jízdy
znamená značné zatížení pro měnírnu, podle zkušeností z polské Gdyně
cca dvojnásobné oproti průměru. Ne vždy musí být energetická
infrastruktura trolejbusů na takovouto zátěž dimenzována.
Statické nabíjení baterií pomocí sběračů trolejbusu má
omezení co do velikosti proudu, a následně nabíjecího výkonu. Zatímco
za jízdy se sběrač chladí, při stání se silně zahřívá. Jak ukázalo
měření v Gdyni, s ohledem na toto zahřívání lze trolejbus ve stoje
nabíjet v praxi proudem nejvýše 200 A, tzn. výkonem 120 kW v síti 600
V, resp. 150 kW v síti 750 V.
To má bezprostřední dopady na délku nabíjení, bez ohledu
na kapacitu trakčních baterií: Pokud bychom uvažovali celkový denní
nezávislý dojezd výše zmíněných 100 km a průměrnou veškerou spotřebu
trolejbusu 2 kWh/km, pak na nezávislé ujetí této vzdálenosti by (podle
napětí v troleji a nabíjecího výkonu) musel trolejbus denně prostát u
průběžného nabíjení v součtu i více než půl druhé hodiny. K tomu je
nutno řešit potřebnou trolejovou infrastrukturu a jízdní řád. Naplnění
nádrží trolejbusu vodíkem naproti tomu představuje několik minut
zdržení jednou za den před výjezdem na linku.
Lze si proto představit situace (s ohledem na místní
stav trolejové infrastruktury, provozní požadavky, možnosti vybavení
depa MHD vodíkovou plnicí stanicí a další okolnosti), kdy
palivočlánkový prodlužovač dojezdu může být netradičním, ale účelným
způsobem, jak zajistit poměrně dlouhý nezávislý dojezd trolejbusu. Cena
spotřebovaného vodíku se přitom bude (podle zkušeností z českého
projektu TriHyBus – viz studie E-mobilita v MHD) pohybovat
mezi odpovídající cenou trakční energie a cenou nafty u autobusu.
Otázkou jsou pochopitelně související investiční náklady a způsob
jejich financování, resp. spolufinancování z příslušných dotačních
zdrojů.
Nyní tedy nezbývá než vyčkat na provozní zkušenosti z
Rigy, které by uvedené předpoklady potvrdily, upřesnily, případně
vyvrátily.
redakce
Proelektrotechniky.cz
Ilustrační
foto © archiv redakce Proelektrotechniky.cz
Foto
palivočlánkové jednotky © Ballard
Další informace zde
 Přečtěte si také:
 10.11.2016 O
parciálních trolejbusech, tedy o trolejbusech s
bateriovým prodlužovačem dojezdu, se v současné době velmi hovoří a
jejich provoz bude významným tématem i na připravované konferenci
Elektrické
autobusy pro město V. Jako bezemisní zdroj
energie k nezávislému dojezdu trolejbusů však lze použít i vodíkový
palivový článek, podobně jako u palivočlánkových autobusů. První
takovéto dopravní prostředky budou sloužit v Rize, hlavním městě
Lotyšska. 
 8.11.2016 Nadpis
tohoto článku tak trochu žertuje. Nicméně má
reálný základ: Plánovaný provoz palivočlánkových
vlaků v Německu získal v
listopadu 2016 velmi konkrétní obrysy: Jak byla informována odborná
veřejnost, od prosince 2017 budou na trati
Buxtehude–Bremervörde–Bremerhaven–Cuxhaven provozovány palivočlánkové
vlaky Alstom iLint.
 20.9.2016 Časopis
Technický týdeník uveřejnil ve svém letošním zářijovém čísle 16 článek
Jakuba Slavíka, provozovatele našeho portálu, s názvem „Čisté autobusy
do chytrého města“. Autor se zde souhrnně zamýšlí nad přednostmi a
úskalími autobusů na CNG, trolejbusů, bateriových i palivočlánkových
elektrobusů a diesel-hybridních autobusů z pohledu provozních
vlastností i ekonomických a ekologických aspektů. Protože byl článek
nepříliš šetrným způsobem redakčně upraven, zveřejňujeme zde pro naše
čtenáře jeho plné znění včetně původního grafického doprovodu.
 18.8.2016 V
červenci 2016 publikovaly americké agentury National
Renewable Energy Laboratory (NREL) a Federal Transit Administration
(FTA) souhrnnou zprávu o současném stavu a provozu palivočlánkových
autobusů v rámci projektu ZEBA
(Zero Emission Bay Area). V tomto článku uvádíme
některé zajímavé
poznatky a závěry z pohledu možného využití těchto amerických
zkušeností v evropské a české praxi.
 10.8.2016 Britský
odborný časopis Eurotransport, zaměřený na
hromadnou dopravu a využívání moderních technologií, zveřejnil 4. 8.
2016 na svých internetových stránkách komentář provozovatele našeho
portálu, manažerského konzultanta Jakuba Slavíka, k problematice
elektrobusů a jejich různých technických koncepcí, předností a
úskalí.
 9.8.2016 V červenci 2016 byla Společným podnikem pro palivové
články a vodík (FCH JU) zveřejněna zpráva „Strategies for joint
procurement of fuel cell buses“, tedy Strategie pro společné pořizování
palivočlánkových autobusů. Zprávu zpracovala skupina konzultantů vedená
britskou firmou Element Energy. Jejím cílem je usnadnit nasazení 300 –
400 nových palivočlánkových autobusů, které je v Evropě plánováno do
roku 2020 (viz též náš dubnový
článek o projektu CHIC).
 25.7.2016 Dlouho očekávaným důležitým krokem směrem ke globálnímu
rozvoji palivočlánkové elektomobility se v červenci 2016 stalo
zveřejnění technické specifikace ISO/TS 19880-1:2016
mezinárodním standardizačním orgánem ISO. Tato technická specifikace
představuje vodítko v oblasti výkonů a bezpečnosti pro vodíkové plnicí
stanice včetně jejich rozhraní s vozidlem. Pokrývá procesy od výroby a
dodávky vodíku po jeho stlačování, uchovávání a plnění vodíkových
vozidel. Dosud individuálně řešené projekty v oblasti palivočlánkové
mobility a její infrastruktury tak dostaly jednotný normativní základ,
na nějž se lze odvolávat.
 15.4.2016
Evropský
projekt palivočlánkových autobusů CHIC
(Clean Hydrogen in European Cities) probíhá v letech 2010 – 2016. Během
této doby byly získány zkušenosti z provozu celkem 56 palivočlánkových
autobusů v osmi městech a regionech Evropy a Kanady. V dubnu 2016 byla
jako výstup projektu uveřejněna zpráva „Guidelines for delivering fuel
cell bus projects“, česky: „Pokyny pro realizaci projektů
palivočlánkových autobusů“. Jaká jsou tedy doporučení projektu CHIC pro
zavádění této ekologické městské dopravy?
 24.3.2016 Na
začátku března 2016 zaznamenaly palivočlánkové
autobusy ve skotském Aberdeenu
rok úspěšného
provozu na linkách hromadné dopravy. Protože jde o největší park
palivočlánkových autobusů v Evropě – v tomto městě je jich provozováno
celkem deset, navíc v ne právě ideálních klimatických podmínkách
studeného a deštivého Skotska, mají jeho výsledky co říci k celkové
situaci a vývojovým perspektivám této zajímavé oblasti
elektromobility.
 15.1.2016 V
časopise PRO-ENERGY č. 4/2015 byl publikován analytický článek „Vodík
ve spojení s palivovými články začíná měnit energetiku a dopravu“ od
Ing. Jakuba Slavíka, MBA, provozovatele našeho portálu. S plným,
redakčně neupraveným zněním tohoto článku nyní seznamujeme i čtenáře
našeho portálu.
 30.12.2015
V prosinci 2015 publikovaly americké agentury
National
Renewable Energy Laboratory (NREL) a Federal Transit Administration
(FTA) souhrnnou zprávu o současném stavu a provozu palivočlánkových
autobusů v USA za období od srpna 2014 do července 2015. Zpráva
obsahuje některé zajímavé údaje, které bychom rádi prezentovali i našim
čtenářům.
 23.12.2015
V londýnské městské dopravě slouží celkem osm
palivočlánkových autobusů, pět z nich již od roku 2010 a další tři od
roku 2013. Jsou provozovány v samém centru města na lince RV1 mezi
stanicemi Covent Garden a Tower Gateway dlouhé 6,2 km s celkem 27
zastávkami. Ke konci listopadu 2015 najely tyto autobusy dohromady již
více než 690 tisíc km během více než 107 tisíc provozních hodin. První
z těchto bezemisních autobusů překonal na konci listopadu 2015 hranici
20 000 hodin v provozu, další se této hranici rychle blíží.
|
