Zasilanie z sieci napowietrznej jest szansą na popularyzację elektrycznych ciężarówek, twierdzi Siemens. Do połowy 2025 roku potrwa projekt badawczy w którym Siemens wspólnie z federalną administracją drogową Niemiec prowadzi na trzech odcinkach dróg. Celem jest opracowanie standardu ładowania dynamicznego, czyli z sieci przewodów, rozpiętych nad drogami.
Siemens wskazuje, że pobieranie prądu poprzez pantograf w czasie jazdy pozwala zmniejszyć wielkość akumulatorów wożonych przez ciężarówkę, a przede wszystkim ominąć problem zasilania ładowarek. Docelowo ich moce mają sięgnąć 1 MW, a zapewnienie przez sieć takiej mocy jest wyzwaniem nie tylko dla właścicieli parkingów, ale nawet centrów przemysłowych, szczególnie gdy mówimy o dużych skupiskach ładowarek, jakie powinny stanąć na parkingach.
Czytaj więcej
Mercedes pokazał pierwszy dalekodystansowy elektryczny ciągnik, Actros A600. Samochód pokona na jednym ładowaniu 500 km, a dzienne przebiegi z doła...
Za ładowarkami nie przepadają także energetycy, ponieważ duże moce tych urządzeń destabilizują pracę sieci energetycznej.
Prąd pobierany pantografem jest dużo mniejszej mocy, a kilometr przejechany z zasilaniem pozwala na pokonanie drugiego kilometra na zakumulowanej energii. Scania, która jest dostawcą samochodów dla wszystkich trzech testowych odcinków zapewnia, że postęp techniczny pozwoli wydłużyć odcinek przejeżdżany bez czerpania energii z sieci.
Technologia tramwajowa
Siemens zaproponował wykorzystanie technologii tramwajowej i zasilanie ciężarówek prądem stałym o napięciu 670 V. Znane elementy to podstacje transformatorowe, napowietrzna sieć kabli i do tego system zarządzania całością.
Robert Przybylski
Kierowca ma podgląd na pracę pantografu.
W przeciwieństwie do tramwajów samochody ciężarowe są izolowane od podłoża oponami, więc zamiast jednego samochody mają dwa pantografy umieszczone obok siebie: prąd pobierany jest jednym, a wraca do sieci drugim.
Jego napięcie dostosowywane jest w podstacji z 250 kV do 670 V. Ciężarówki pokonały łącznie pół mln kilometrów i mają 98-procentowy współczynnik dostępności, a więc porównywalny z dieslami. Przewody brązowe są trwałe i po przeszło 4,5 latach nie wykazują śladów zużycia, podobnie jak pantografy. Nawet zimą nie ma kłopotów z oblodzeniem, ponieważ auta wykonują do 5-6 przejazdów dziennie i lód nie jest problemem. Jedynie podczas silnej mgły pojawia się iskrzenie między pantografem i przewodem. Siemens zapewnia, że przewody wytrzymają 8 lat intensywnego ruchu.
Czytaj więcej
Komisja Europejska nie przedłuży po 25 kwietnia 2024 roku rozporządzenia Consortia Block Exemption Regulation, które wyłącza spod unijnych zasad ko...
Masa ciągnika siodłowego z napędem hybrydowym, wyposażonego w 360-konnego diesla i 260-kilowatowy silnik elektryczny oraz baterię o pojemności brutto 100 kWh sięga 9,7 ton. Zawiera się w niej 350 kg pantografu. Jest on podnoszony pneumatycznie, ale dopiero gdy auto znajdzie się pod przewodami.
Pantograf czasem nie chce się podnieść i następuje to przy jeździe na pusto oraz na nierównej nawierzchni. Awaryjne hamowanie, włączenie kierunkowskazu lub ruch kierownicą (zmiana pasa ruchu) powoduje samoczynne opuszczenie pantografu.
Administrator drogi obawiał się początkowo o bezpieczeństwo. Przez ponad rok zasilane z sieci ciężarówki mogły korzystać z niej tylko przez 8 godzin dziennie, gdy w centrum sterowania ruchem przebywał specjalista, który mógł odłączyć zasilanie i udzielić porady w razie problemów. Takowe nie pojawiły się i od 2020 roku samochody korzystają z zasilania z sieci na okrągło, przez całą dobę i 7 dni w tygodniu. Autobahnen des Bundes przeprowadziły na badawczym odcinku także ćwiczenia ze śmigłowcami ratunkowymi oraz strażakami.
Wypadkowość na zelektryfikowanych fragmentach jest taka sama jak na całej sieci, ruch odbywa się z taką samą szybkością jak przed instalacją napowietrznych kabli.
Koszty i plany
Projektowanie i budowa zelektryfikowanej autostrady A5 zajęły 2 lata, z czego faktyczna budowa dwóch 5-kilometrowych odcinków trwała pół roku i kosztowała 13 mln euro (z 2017 roku), czyli cena za kilometr przekroczyła 1 mln euro. Przy większej liczbie zelektryfikowanych ciężarówek koszty wzrosną, ponieważ konieczne będzie podniesienie mocy transformatorów z obecnego 1 MW na stację do 4 MW.
Czytaj więcej
Odbiorcy coraz chętniej korzystają z zakupów ciekłego aluminium, ponieważ zmniejszają w ten sposób zużycie energii.
Płatnikiem projektu jest niemiecki rząd, który sfinansował projekt i budowę na trzech odcinkach państwowych dróg próbnej infrastruktury. Najbardziej obciążony ruchem jest fragment A5 w Hesji między Frankfurtem i Darmstadt. Oddany do użytku na koniec 2018 roku liczy on 18 km (ponad 5 w kierunku północnym i ponad 12 w kierunku południowym) i korzysta z niego 10 ciężarówek z napędem hybrydowym i jedna z elektrycznym.
W każdym kierunku autostrada liczy po 4 pasy, a porusza się na niej 136 tys. pojazdów na dobę; 11 proc. stanowią samochody ciężarowe, co przekracza niemiecką średnią.
Pod Lubeką (Szlezwik-Holsztyn) niemiecka administracja drogowa zelektryfikowała 10 km autostrady nr 1 i z sieci korzysta od końca 2019 roku 5 ciężarówek hybrydowych i jedna elektryczna.
W połowie 2021 roku ruszył 2,5-kilometrowy odcinek drogi krajowej nr 462 w Badenii-Wirtembergii w pobliżu Gagenau. To wąska i kręta droga, będąca przeciwieństwem szerokiej A5 pod Frankfurtem. Używana jest przez 5 hybrydowych ciężarówek.
Czytaj więcej
Gdański port ma szansę na zwiększenie przeładunków gotowych samochodów i obsługę rynku polskiego, czeskiego i słowackiego, a w przyszłości także in...
Siemens przewiduje, że standard napięcia zasilania wzrośnie do 1500 kV, dzięki czemu potrzeba będzie mniej podstacji. Autobahnen des Bundes zdecydują po 2025 roku co dalej z projektem, jeżeli otrzyma on zielone światło, sieci zawisną w pierwszej kolejności nad najszerszymi odcinkami autostrad. Pozostaje przekonać także dostawców taboru. W próbach uczestniczą ciężarówki Scanii, a Iveco zostały przebudowane przez jedną z niemieckich politechnik.
