Miasta wybierają autobusy elektryczne. Bo muszą

Juliusz Szalek

05 sierpnia 2024

Miasta na całym świecie coraz częściej inwestują w autobusy zeroemisyjne. Dane Chatrou CME Solutions wskazują, że w ubiegłym roku, co trzeci nowy pojazd kupiony z myślą o komunikacji miejskiej w Unii Europejskiej był elektryczny. W Polsce popularność e-busów jest jeszcze większa.

W 2023 roku na świecie sprzedano niemal 50 tysięcy elektrycznych autobusów. E-busy stanowiły ponad jedną piątą wszystkich zakupionych autobusów, w tym m.in. w Kanadzie, Finlandii i Holandii.

Przymus i dopłaty

W Polsce e-busy są najczęściej wybieraną kategorią pojazdów zeroemisyjnych do transportu publicznego. Według firmy doradczej Chatrou CME Solutions, w 2023 roku stanowiły one aż 40 proc. wszystkich nowo zakupionych pojazdów dedykowanych komunikacji zbiorowej przez polskie miasta.

Trudno się dziwić. Stworzono w istocie system, który z jednej strony wymaga od samorządów wymianę floty na zeroemisyjną, z drugiej oferuje system dopłat do takich pojazdów.

Jednym z przykładów jest ostatnie zamówienie z Polkowic, które rozwijają tabor zeroemisyjnej komunikacji miejskiej dzięki dofinansowaniu z programu „Zielony Transport Publiczny”, prowadzonego przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Łączna wartość projektu wyniosła nieco ponad 5,5 mln zł, a dofinansowanie z NFOŚiGW — niemal 3,3 mln zł. Łączna długość linii obsługiwanych przez polkowicki ZKM wynosi obecnie 283 km.

Więcej o tym pisaliśmy TUTAJ.

To się opłaca

Autobusów przybywa, ale nadal za wolno. 50 tys. sztuk to zaledwie 3 proc. globalnego rynku. Dzięki odgórnym strategiom i dopłatom trend ma być zwiększany, ale problemem w wielu przypadkach pozostaje infrastruktura energetyczna oraz zasięg samych pojazdów, szczególnie zimą. Z drugiej strony dostawcy napędów do autobusów elektrycznych cały czas starają się poprawiać parametry swoich urządzeń.

Firma ABB opracowała układ napędowy, składający się z silnika i przekształtnika (inwertera), który jest lżejszy i wydajniejszy nawet o kilkanaście procent od rozwiązań starszej generacji. Przekształtnik HES580, zamknięty w niewielkich rozmiarów obudowie, to pierwsze tego typu urządzenie dla autobusów elektrycznych, które korzysta z topologii trójpoziomowej.

W przeciwieństwie do inwerterów, które przełączają między dwoma poziomami napięcia prądu stałego (DC+ oraz DC-), HES580 operuje również na trzecim poziomie napięcia – tzw. neutralnym. To dodatkowe poziomowanie zmniejsza krok napięcia podczas każdej operacji przełączania o połowę, co skutkuje zmniejszeniem pulsacji prądu, a więc i mniejszymi stratami harmonicznymi. W dużym uproszczeniu to tak jakby w skrzyni biegów między drugim a trzecim biegiem byłby jeszcze jeden bieg pośredni. Ma to na celu ograniczenie przeciążeń silnika. Dzięki temu urządzenie działa sprawniej w różnych warunkach środowiskowych, również zimą.

Ten układ napędowy został opracowany głównie z myślą o autobusach elektrycznych, ale sprawdzi się równie dobrze w dużych, przemysłowych pojazdach elektrycznych, stosowanych w kopalniach lub na placach budów, jak ładowarki, koparki czy wozidła technologiczne.

To uniwersalne, kompaktowe rozwiązanie – mówi Maciej Duczyński z biznesu Systemów Napędowych ABB w Polsce.

Mniejsza utrata energii

Nowy przekształtnik współpracuje z silnikiem synchronicznym AMXE250. ABB szacuje, że dzięki topologii trójpoziomowej przekształtnika, w optymalnych warunkach silnik może zmniejszyć straty nawet o 12 proc. Jednocześnie ograniczając wpływ harmonicznych na uzwojenie silnika, wydłuża się jego żywotność. Układ jest lekki, łatwo go zainstalować (przy czym oba urządzenia nie muszą być blisko siebie) i działa stosunkowo cicho, co ma niebagatelne znaczenie w przypadku miejskiego autobusu.

W Aleksandrowie Łódzkim powstaje coś w rodzaju centrum rozwoju tego typu produktów.

Zapotrzebowanie na wydajne układy napędowe dla dużych pojazdów elektrycznych, będzie rosło. Mamy odpowiednie kompetencje, aby dostarczać przyszłościowe rozwiązania, które pomogą w elektryfikacji transportu, nie tylko w sieciach miejskich – dodaje Maciej Duczyński.