Alternatywne źródła napędu w transporcie publicznym

Alternatywne źródła napędu w transporcie publicznym

Alternatywne źródła napędu w transporcie publicznym
20.09.2013
Marcin Pilachowski
Spis treści
- Od Diesla do elektryczności
- Pojazd elektryczny - ale jaki?
- Autobusy bateryjne marki Solaris
- Systemy ładowania autobusów elektrycznych
- Projekt linii elektrycznej na podstawie doświadczeń
poznańskich
www.solarisbus.com
2 z 102
Od Diesla do elektryczności
www.solarisbus.com
3 z 102
Od Diesla do elektryczności
Ścieżka
rozwoju
Diesel /
Hybrid
Diesel
1999
Ścieżka
rozwoju
napęd elektryczny
CNG
2004
Hybryda równol.
2006
Hybryda szereg.
2010
Trolejbus
2001
Elektryczny
2011
Pojazdy szynowe
Napęd elektryczny
www.solarisbus.com
Tramino
2009
4 z 102
Solaris
Od
Diesla
today
do elektryczności
Solaris
dziś
Partnerzy – systemy hybrydowe
Eaton
Gdańsk (PL)
Urbino 12 hybrid
Voith
Mannheim (DE)
Urbino 18 hybrid
Vossloh Kiepe
Düsseldorf (DE)
Urbino 18 hybrid
Allison
Indianapolis (US)
Urbino 18 hybrid
Škoda
Plzeň (CZ)
Urbino 12 hybrid
www.solarisbus.com
7 z 102
Od Diesla do elektryczności
Dostawy hybrydowych Solarisów – wybrane przykłady
Tampere
Łącznie dostarczonych do klientów
blisko 200 autobusów
Oslo
Panevėžys
Poznań
Hannover
Herten Leipzig
Bochum
Viersen
Düsseldorf Dresden
Mönchengladbach Neuss
Île-de-France
Strasbourg
La Chaux-de-Fonds
Toulon
www.solarisbus.com
9 z 102
Frankfurt am Main
München
Lenzburg
La Réunion
Warszawa
Sosnowiec
Solaris
Od
Diesla
today
do elektryczności
Partnerzy – systemy dla trolejbusów
Škoda
Plzeň (CZ)
Trollino 12, 15, 18
Cegelec
Prague/Ostrava (CZ)
Trollino 12, 15, 18
Medcom
Warszawa (PL)
Trollino 12
Vossloh Kiepe
Düsseldorf (DE)
Trollino 12
www.solarisbus.com
10 z 102
Od Diesla do elektryczności
611 Solaris Trollino
dostawy od 2001 roku
w tym
358 Solaris Trollino 12 (dwie osie)
67 Solaris Trollino 15 (trzy osie)
186 Solaris Trollino 18 (przegubowe)
27 miast w 13 państwach
Referencje
Bologna (I), Budapest (H), La Chaux-de-Fonds (CH), Chomutov-Jirkov (CZ), Coimbra (P),
Debrecen (H), Eberswalde (D), Gdynia (PL), Jihlava (CZ), Kaunas (LT), Landskrona (S), Lublin (PL),
Napoli (I), Opava (CZ), Ostrava (CZ), Pardubice (CZ), Plzeň (CZ), Riga (LV), Roma (I), Salzburg (A),
San Remo (I), Sofia (BG), Tallinn (EST), Teplice (CZ), Tychy (PL), Vilnius (LT), Winterthur (CH)
(as of 31.12.2012)
www.solarisbus.com
11 z 102
Od Diesla do elektryczności
Wielkość produkcji z podziałem na układy napędowe
2011
Silnik elektryczny
Electric motor – hybrid buses, trolley buses, electric buses
www.solarisbus.com
12 z 102
Pojazd elektryczny – ale jaki ?
www.solarisbus.com
13 z 102
Pojazd elektryczny – ale jaki?
Autobusy hybrydowe, bateryjne i trolejbusy
= autobusy elektryczne
Autobus
hybrydowy
szeregowy
Autobus elektryczny
bezemisyjny podczas eksploatacji
Autobus
bateryjny
Ogrzewanie paliwowe /
silnik Diesela
zwiększający zasięg
www.solarisbus.com
14 z 102
Bezemisyjna
eksploatacja
Trolejbus
Agregat
prądotwórczy
jako układ
jazdy awaryjnej
Pojazd elektryczny – ale jaki?
Możliwe schematy napędów elektrycznych
Gromadzenie
energii
Indukcyjne
Plug-in
Szybkie ładowanie
Bateria
Superkondensatory
Energoelektronika
Generator
Ogniwo paliwowe
Silnik Diesla
Silnik zasilany
gazem
Wytwarzanie energii
www.solarisbus.com
Przewody
trakcyjne
15 z 102
Oś napędowa
ędowa
Kontaktowe
Silnik elektryczny
Dostarczanie energii
Pojazd elektryczny – ale jaki?
Technologie: Napęd elektryczny
Plusy:
Energia elektryczna jest tańsza niż olej napędowy = niższe koszty operacyjne
Wysoka sprawność napędu elektrycznego
Brak emisji w miejscu użytkowania pojazdu!
Nie generuje hałasu!
Minusy:
wyższe koszty zakupu
potrzebna insfrastruktura (torowiska, sieć trakcyjna, punkty ładowania)
Tramwaje
www.solarisbus.com
Trolejbusy
17 z 102
Autobusy bateryjne
100 kWh energii zgromadzonej w autobusie
Pojazd elektryczny – ale jaki?
Diesel: 22,3 km
www.solarisbus.com
Hybrydy: 28,2 km
Trolejbusy: 39,7 km
21 z 102
Pojazd elektryczny – ale jaki?
www.solarisbus.com
22 z 102
Pojazd elektryczny – ale jaki?
www.solarisbus.com
23 z 102
Pojazd elektryczny – ale jaki?
Relacje poboru mocy napęd/dodatkowe urządzenia
do dystansu jaki pokonuje autobus elektryczny
Przy wykorzystaniu 100% energii przez napęd
Napęd + dodatkowe urządzenia
www.solarisbus.com
km
24 z 102
km
Pojazd elektryczny – ale jaki?
Pobór energii przez poszczególne układy w autobusie
elektrycznym
napęd
instalacja 24V
akcesoria pomocnicze wysokonapięciowe
Klimatyzacja/Ogrzewanie część
wysokonapięciowa
www.solarisbus.com
25 z 102
Autobusy bateryjne marki Solaris
www.solarisbus.com
28 z 102
Autobusy bateryjne - Solaris
Pierwszy autobus elektryczny SOLARIS
Premiera
Busworld Kortrijk 2011
Solaris Urbino 8,9 LE electric
bazuje na konstrukcji Alpino 8,9 LE
Nagroda
busplaner Innovation Award 2012
w kategorii „Transport Publiczny”
www.solarisbus.com
29 z 102
Autobusy bateryjne - Solaris
Drugi autobus elektryczny SOLARIS
Solaris Urbino 8,9 LE electric
Stworzony na podstawie zebranych
doświadczeń z pierwszego
autobusu demonstracyjnego
Zainstalowano klimatyzację
przestrzeni pasażerskiej i baterii z
czynnikiem CO2
Rozszerzone testy
Przestrzeń pasażerska
Do 29 miejsc siedzących + 2 miejsca z pasa, 33 miejsca stojące
www.solarisbus.com
31 z 102
Autobusy bateryjne - Solaris
Rozmieszczenie elementów
Kontener trakcyjny
Klimatyzacja przestrzeni pasażerskiej
Rezystor hamowania
(pompa ciepła CO2, urządzenia odzyskujące energie ,
ogrzewanie i chłodzenie baterii zasilających)
Klimatyzacja
baterii
Elektryczny
kompresor
powietrza
Baterie
trakcyjne
Połączenie DC
Elektryczny silnik trakcyjny
Moc 120 kW
Max. Moment obrotowy 1400 Nm
720 V DC, 140 A
www.solarisbus.com
35 z 102
Elektryczna pompa
wspomagania kierownicy
Autobusy bateryjne - Solaris
Ładowarka
Złącze
720 V DC, 140 A
Energoelektronika
DC/DC
DC/AC
24V
3x400V
RFID
Card
Baterie
Baterie
klimatyzacja
trakcyjne
Rezystor
hamowania
Voltage
Silnik trakcyjny
Power rating 120 kW
355V
Capacity 35kWh
120kWh
Weight
1400kg
350kg
Max. Torque 1400 Nm
www.solarisbus.com
600V
36 z 102
Ogrzewanie
Wspomaganie
kierownicy
Kompresor powietrza
Klimatyzacja
Wentylator
Autobusy bateryjne - Solaris
Solaris Urbino 12 electric
Miejski autobus
elektryczny o długości
12 m
Pojazd całkowicie
bezemisyjny
Modułowa budowa
napędu
Różne możliwości
ładowania magazynów
energii
www.solarisbus.com
41 z 102
Autobusy bateryjne - Solaris
Rezystor hamowania
Klimatyzacja (przestrzeń pasażerska i baterii
Konvekta UL500EM
Power electronics
Vossloh Kiepe
z pompą ciepła CO2
Baterie (litowo-jonowe)
Solaris
210 kWh
www.solarisbus.com
Silnik trakcyjny
Vossloh Kiepe
160 kW, 1,400 Nm
43 z 102
Autobusy bateryjne - Solaris
Pierwsze zamówienie = baterie 60 kWh
Solaris Urbino 12 electric
dla Braunschweiger Verkehrs-AG
w Braunschweig, Niemcy
Dostawa w 2013
Projekt pokazowym częściowo finansowany przez niemieckie
Federalne Ministerstwo Rozwoju Transportu, Budownictwa i Rozwoju
Miast
www.solarisbus.com
50 z 102
Autobusy bateryjne - Solaris
mniejsze baterie (60kWh) = więcej pasażerów + więcej miejsca
www.solarisbus.com
51 z 102
Autobusy bateryjne - Solaris
Solaris Urbino electric
lights, reversing camera (optional)
Panele dotykowe:
- Ekran pojemnościowy
- Większy kontrast
- Duża rozdzielczość
- Większy ekran
- Lewy monitor w orientacji pionowej
www.solarisbus.com
58 z 102
Sytemy ładowania
autobusów elektrycznych
www.solarisbus.com
66 z 102
Systemy ładowania
Solaris Urbino electric
Dane o podłączeniu
Zasilanie ładowarki
Zależy od mocy
wyjściowej
ładowarki
Moc ładowarki
Konfiguracja sieci
Powinno być możliwie jak najbliżej
ładowarki
Uziemienie
Dane wyjściowe
Dane fizyczne
Max. poboru mocy
Prąd
Napięcie ładowarki
Wtyczka ładowarki
Wymiary- wysokość
szerokość, długość
Masa [kg]
Zależy od mocy
wyjściowej ładowarki
Zgodnie z wymaganiami (np. 720V+/- 20V)
Wtyczka HARTING seria HAN wyposażona w
wysokoprądowe złącze, złącza komunikacyjne oraz
blokowanie podczas ładowania
Izolacja galwaniczna (moc
w stosunku do wejścia)
www.solarisbus.com
72 z 102
Dodatkowe informacje
Poziom zabezpieczenia
elektrycznego
Międzynarodowa ochrona
Temperatura zewnętrzna
Dostępne kolory
Systemy ładowania
Solaris Urbino electric – Indukcyjny system ładowania
Eksploatacja autobusu elektrycznego
Droga
Pozjad
Elektryczny Pasażerki Transport Publiczny (OPNV)
Przydroże
e
Nadajnik
Uzwojenie
pierwotne
„Płyta
ładująca”
Wykrywanie pojazdu
Inwerter
Napięcie zasilania
400V AC / 750V DV
Połączenie z siecią
www.solarisbus.com
74 z 102
Systemy ładowania
Solaris Urbino electric – automatyczny
system ładowania kontaktowego (pantograf)
Moc ładowarki 200 kVA / 200 kW
Prąd znamionowy 277 A RMS/300 A max.
www.solarisbus.com
82 z 102
Systemy ładowania
Relacje nakładu kosztów przy
poszczególnych metodach ładowania
www.solarisbus.com
83 z 102
Projekt „linii elektrycznej” na przykładzie
doświadczeń poznańskich
www.solarisbus.com
91 z 102
Szacunkowe zużycie energii
Autobus U12 Electric
1. Analizowana bateria: 105kWh / 210kWh
2. Ładowarka na zajezdni: 32kW
3. Ładowarka pomocnicza:
• Dworzec główny – Pantograf 200kW
• Lotnisko Ławica – Pantograf 200kW
4. Przyjęto założenia zużycia energii dla warunków:
korzystnych 1,28kWh/km / niekorzystnych 2,56 kWh/km
sort 2 / mroźna zima lub gorące lato, pełen autobus
L
DNI ROBOCZE
Lotnisko Ławica - Dworzec Główny
LOTNISKO ŁAWICA
Szpitalna
BAŁTYK
DWORZEC GŁ.
05:15
05:24
05:29
05:31
06:15
06:24
06:31
06:33
07:15
07:24
07:31
07:33
08:15
08:24
08:31
08:33
09:15
09:24
09:31
09:33
10:15
10:24
10:31
10:33
11:15
11:24
11:31
11:33
12:15
12:24
12:32
12:34
13:15
13:24
13:32
13:34
14:15
14:24
14:32
14:34
15:15
15:24
15:32
15:34
16:15
16:24
16:32
16:34
17:15
17:24
17:31
17:33
18:15
18:24
18:31
18:33
19:15
19:24
19:31
19:33
20:15
20:24
20:29
20:31
21:15
21:24
21:29
21:31
22:15
22:24
22:29
22:31
Dworzec Główny - Lotnisko Ławica
DWORZEC GŁ.
BAŁTYK
Szpitalna
LOTNISKO ŁAWICA
04:45
04:47
04:53
05:00
05:45
05:47
05:53
06:00
06:45
06:47
06:55
07:02
www.solarisbus.com
07:45
07:47
07:55
08:02
*08:52 09:45 10:45 11:45 12:45 #13:45 14:45 15:45 16:45 17:45 *18:52 19:45 20:45 21:45
08:54 09:47 10:47 11:47 12:47 13:47 14:47 15:47 16:47 17:47 18:54 19:47 20:47 21:47
09:02 09:55 10:55 11:55 12:56 13:56 14:56 15:56 16:56 17:55 19:02 19:55 20:53 21:53
09:09 10:02 11:02 12:02 13:04 14:04 15:04 16:04 17:04 18:02 19:09 20:02 21:00 22:00
92 z 102
Trasa przejazdu: Zajezdnia – Lotnisko Ławica
Lotnisko Ławica
Dworzec PKP
Zajezdnia ul. Kacza
www.solarisbus.com
93 z 102
Poziom naładowania baterii
na poszczególnych przystankach
www.solarisbus.com
94 z 102
Poziom naładowania baterii
na poszczególnych przystankach
www.solarisbus.com
95 z 102
Poziom naładowania baterii
na poszczególnych przystankach
www.solarisbus.com
96 z 102
Poziom naładowania baterii
na poszczególnych przystankach
www.solarisbus.com
97 z 102
Poziom naładowania akumulatora
na poszczególnych przystankach
Warunki: korzystne
www.solarisbus.com
Bateria: 105kWh
98 z 102
Poziom naładowania akumulatora
na poszczególnych przystankach
Warunki: niekorzystne
www.solarisbus.com
Bateria: 105kWh
99 z 102
Poziom naładowania akumulatora
na poszczególnych przystankach
Warunki: korzystne
www.solarisbus.com
Bateria: 210kWh
100 z 102
Poziom naładowania akumulatora
na poszczególnych przystankach
Warunki: niekorzystne
www.solarisbus.com
Bateria: 210kWh
101 z 102
Dziękuję za uwagę
www.solarisbus.com
102 z 102