“Przyszłość kolei: w drodze do konkurencyjnego i innowacyjnego przemysłu kolejowego” to temat seminarium, które odbyło się w Brukseli w lutym 2019 r. i zostało zorganizowane przez Centrum Regulacji w Europie (CERRE).
Uczestnicy seminarium zgodnie stwierdzili, że innowacje są ważne, aby przemysł mógł skutecznie sprostać stojącym przed nim wyzwaniom. Jednak istnieje wiele barier dla nowości w kolejnictwie, w tym oddzielenie infrastruktury od działalności operacyjnej i rozdrobnienie działalności w różnych przedsiębiorstwach. Silne zaangażowanie rządów UE w kolejnictwo to kolejne wyzwania w porównaniu z sektorami, w których dominują czyste interesy handlowe i konkurencja. Istnieje wiele barier stojących na drodze wdrażania innowacji w kolejnictwie.
CZYTAJ: Rewolucja energetyczna wkracza do transportu
Pełna elektryfikacja kolejnictwa jest kluczem do dekarbonizacji transportu kolejowego. Na przykład operator kolejowy w Holandii, NS, dostarcza energię elektryczną do pociągów pozyskiwaną wyłącznie dzięki wykorzystaniu energii wiatrowej. Podobne działania potwierdza Deutsche Bahn. Elektryfikacja kolejnictwa to również duże możliwości zmniejszenia kosztów eksploatacji i konserwacji pociągów oraz zapewniene lepszych zdolności przewozowych, czasu przejazdu i niezawodności. Pociągi w pełni elektryczne poruszające się w stałej sieci elektrycznej są najbardziej wydajnymi, najbardziej opłacalnymi i przyjaznymi dla środowiska spośród wszystkich typów pociągów. Jedną z ich zalet jest to, że w przeciwieństwie do pojazdów z własnym napędem, trakcja elektryczna może pochłaniać ogromne ilości energii wytworzonej podczas hamowania i wprowadzać ją z powrotem do sieci. Jest to cecha, która obecnie wykorzystywana jest jedynie w niewielkim zakresie, dlatego istnieje też możliwość wprowadzenia dalszych ulepszeń w tym zakresie.
CZYTAJ: Zmniejszenie emisji CO2 w transporcie drogowym. Jaka jest przyszłość aut ciężarowych?
Pociągi elektryczne pracują z większą wydajnością niż pociągi spalinowe z własnym napędem. Elektryczne pociągi dojeżdżające do pracy mają zazwyczaj dwukrotnie większe przyspieszenie niż ich odpowiednik diesla.
Pociągi dwumodułowe – zdolne do przełączania się między trybem elektrycznym a pokładowym silnikiem wysokoprężnym – oferują elastyczność pracy na liniach niezelektryfikowanych, ale nie są optymalnym rozwiązaniem. Mają one zwiększone emisje podczas pracy w trybie wysokoprężnym, mają wyższe koszty paliwa, kapitału i konserwacji niż czyste pociągi elektryczne i są mniej wydajne podczas pracy w trybie wysokoprężnym.
Pociągi zasilane bateryjnie oferują zerową emisję w miejscu użytkowania, ale obecnie długi czas ładowania i ograniczony zasięg. Mogą one być odpowiednie do podróży z linii elektrycznej na krótki, niezelektryfikowany oddział. Czas ładowania można znacznie skrócić, jeżeli pociąg elektryczny jest wyposażony zarówno w akumulator, jak i pantograf; w Austrii realizowany jest taki projekt.
Pociągi napędzane wodorem emitują tylko wodę i ciepło, ale są obecnie mniej wydajne niż trakcja elektryczna (podobnie jak pociągi napędzane olejem napędowym – około 30%). Uzupełnianie paliwa jest szybkie, chociaż gęstość energii jest obecnie niska. Jako kompromis, połączenie agregatu prądotwórczego z silnikiem wysokoprężnym i akumulatora mogłoby obniżyć wymaganą moc znamionową oleju napędowego do ułamka i zmniejszyć zużycie paliwa o połowę, ponieważ olej napędowy zawsze pracuje w optymalnym punkcie pracy.
Hybrydowy pociąg napędzany wodorem / bateriami mógłby przezwyciężyć ograniczenia pociągu napędzanego czystym wodorem, wykorzystując zarówno baterie, jak i wodór do przyspieszania, a także jego ogniwo paliwowe do utrzymania pełnej mocy baterii trakcyjnych.
CZYTAJ: Elektromobilność i jej rozwój. Miedź ma ważną rolę do odegrania
Pociągi LNG są testowane w Hiszpanii i Rosji. Gaz ziemny emituje mniej CO2 i cząstek stałych niż olej napędowy, a silniki LNG są cichsze i wytwarzają mniej wibracji, zmniejszając wpływ linii kolejowej na obywateli. Jednak wydajność jest niższa niż w przypadku oleju napędowego.
ZOBACZ JAK JEDEN Z OPERATORÓW KOLEJOWYCH NA ŚWIECI WIDZI PRZYSZŁOŚĆ KOLEJNICTWA:
CZYTAJ: Transport lotniczy a ekologia. Jakimi samolotami będziemy latać?
