Tyrimas atskleidė: vandenilinius autobusus eksploatuoti yra daugiau nei dvigubai brangiau nei elektrinius

by Lina | 6 rugsėjo, 2023 5:12 am

Kalbant apie vandenilinių autobusų plėtrą, dažnai kyla klausimas: kiek transporto įmonei gali būti pelninga eksploatuoti tokią transporto priemonę? Akivaizdu, kad šiuo metu įmonės, siekiančios įsigyti ar išbandyti vandenilinius autobusus, daro tai ne dėl finansinių, bet dėl aplinkosaugos priežasčių. Ekspertai šiuo metu nėra vieningi dėl tikslių sąnaudų vandeniliniams autobusams eksploatuoti ir prižiūrėti, tačiau akivaizdu, kad jos keletą kartų didesni nei elektrinių.

Remiantis naujausiais šios srities tyrimais, kuriuos paskelbė Italijos tyrimų institutas „Erac“, vandenilio kuro elementų autobuso eksploatavimo išlaidos gali net tris kartus viršyti autobuso, kuriame yra tik baterijos, sąnaudas. Šią išvadą institutas grindžia vienerius metus trukusiu tyrimu, kur išanalizavo Pietų Tirolio vežėjo „Società Bus Servizi D`Area“ (SASA) vandenilinių ir elektrinių autobusų veikimą. Tyrime dalyvavo 4 Italijos įmonės „Mercedes-Benz Citaro FuelCELL-Hybrids“ su kuro elementais, 2 elektriniai sudvejinti „Urbino“, 3 standartinio ilgio elektriniai „Urbino“ ir 12 vandeniliu varomų standartinio ilgio „Urbino“. Kalbant apie pastaruosius du tipus, svarbu pabrėžti, kad jų pavaros sistema iš esmės yra ta pati, skiriasi tik pirminis energijos šaltinis, rašo https://magyarbusz.info/[1].

Pastarųjų kelerių metų pardavimai rodo, kad baterijomis ir vandeniliu varomų elektrinių autobusų parduodama vis daugiau, tačiau norint pasiekti 100% elektrinį mobilumą, dar reikia įveikti daugybę iššūkių: tai nuvažiuojamas tokių autobusų atstumas, ilgas įkrovimo laikas, didesnė išankstinė kaina ir pan.

Transporto priemonių kaina ir eksploatacijos problemos yra pagrindinės kliūtys visuotiniam viešojo transporto sektoriaus elektrifikavimui. „Eurac“ nuomone, viešojo transporto perėjimas prie elektra varomų transporto priemonių turėtų būti grindžiamas ne prognozuojamu modeliavimu ir lyginamąja analize, pagrįsta transporto priemonių specifikacijomis ir teorinėmis prielaidomis, o patikimu, realiu ir tiksliu dabartinės elektrinių autobusų energijos sąnaudų skaičiavimu. Šiuo tikslu buvo atliktas SASA ekologiškų transporto priemonių bandymas, kur buvo analizuojami realiomis eksploatavimo sąlygomis gauti stebėjimo duomenys apie akumuliatorinių elektrinių autobusų ir kuro elementų elektrinių autobusų darbą. Be to, atliekant tyrimą buvo atsižvelgta į automobilio vairavimo patirtį bei kitus veiksnius.

Nagrinėjamu laikotarpiu 21 transporto priemonė nuvažiavo 537 500 km aplink Bolzaną ir Laives: vandeniliniai autobusai įveikė 56% viso nuvažiuoto atstumo (Solaris 211 173 km, Citaros 88 114 km), daugiausia vietiniais maršrutais Bolzano mieste. Elektromobiliai įveikė likusius 238 299 km (standartinio ilgio 150 531 km, sudvejinti 87 768 km), daugiausia priemiestinėmis linijomis tarp Bolzano ir Laiveso.

Stebėjimo metu vandeniliu varomos transporto priemonės pagamino 27 553 kg žaliojo vandenilio (18 848 kg Solaris, 8 706 kg Citaros), o penki elektriniai Urbino – 327 858 kWh (standartinio ilgio – 200 198 kWh, sudvejinti – 127 kWh, 56 12 kWh). Degalų papildymo kaštai vandeniliniam kurui buvo apie 13,8 euro/kg, o elektrai – apie 0,4 euro/kWh. Atstumas tarp dviejų įkrovimų svyravo nuo 24 iki 300 km, tačiau vidutinės vertės svyravo tarp 180 ir 225 km. Per šį laikotarpį didžiausias vandenilinio „Solaris Urbino 12“ atstumas siekė 300 km, toliau sekė „Solaris Urbino 12 Electric“ su 279 km, „Citaro FuelCELL-Hybrid“ su 271 km ir galiausiai „Solaris Urbino 18 Electric“ su 215 km.

Nuo 2021 m. sausio iki 2022 m. balandžio mėn. SASA šių transporto priemonių „papildymui“ išleido 511 300 eurų, iš kurių 74% teko pildyti vandenilinius autobusus, kurie sudaro 56% visos nuvažiuotos ridos. Remiantis tuo, vandenilinių autobusų sąnaudos vienam kilometrui buvo 1,27 euro, elektrinių – 0,55 euro. Tai reiškia, kad vandenilinių autobusų eksploatacijos sąnaudos tam pačiam atstumui nuvažiuoti yra vidutiniškai 2,3 karto didesni nei elektrinių.

Šis skirtumas atsiranda dėl dviejų važiavimo režimų skirtumo tarp „bako ir rato“, t. y., kuro elementų autobusų energijos sąnaudos yra gerokai mažesnės nei vien tik elektrinių autobusų. Per bandymus standartinio ilgio „Urbino“ TTW efektyvumas siekė nuo 153,8 kWh/100 km iki 137 kWh/100 km, o sudvejinto – nuo ​​263,89 kWh/100 km iki 113,94 kWh/100 km. Vandenilinių autobusų efektyvumas buvo dvigubai prastesnis, nes, lyginant skirtingus modelius, svyravo tarp 335,75 kWh/100 km ir 310,24 kWh/100. Analizė taip pat atskleidžia, kad vandeniliu varomi „Solaris“ yra 8% efektyvesni nei „Citaro“, pirmojo rezultatai: 7,70 kg H 2/100 km, o antrojo – 10,78 kg H 2/100 km. Geriausia vertė buvo 8,71 kg H 2 /100, blogiausia – 11,96 kg H 2 /100 km.

Tyrimo rezultatai taip pat rodo, kad vandenilio naudojimas tokia forma reiškia reikšmingą efektyvumo sumažėjimą ne tik dėl jo gamybos, suspaudimo ir transportavimo, bet ir dėl pavertimo elektra, nes vandeniliu varomose transporto priemonėse tik 32 -70% pradinio vandenilio dujų energijos kiekio gali būti panaudota transporto priemonei valdyti, likusi dalis prarandama vykstančios elektrocheminės reakcijos, t.y. atvirkštinės elektrolizės, metu.

Šiuo atveju analizuojamų vandenilinių ir elektrinių autobusų energijos vartojimo efektyvumo skirtumas yra ne mažesnis nei 40%, bet gali siekti iki 49%. Taigi tokio paties dydžio vandeniliniam autobusui Bolzano eksploatuoti gali prireikti 126–145 % daugiau energijos nei „Solaris Urbino 12 Electric“, kad būtų galima nuvažiuoti tą patį atstumą.

Vandenilinio autobuso pavaros efektyvumas šiuo metu yra apie 40–45%, tai maždaug atitinka dyzelinio variklio, kur tik šiek tiek daugiau nei 40% degalų energijos gali būti paversta kinetine energija. Kita vertus, idealiomis sąlygomis vien tik elektra varomų transporto priemonių energijos vartojimo efektyvumas gali siekti 80-90%.

eBus.lt

Linos Jakubauskienės nuotrauka

 

Endnotes:
  1. https://magyarbusz.info/: https://magyarbusz.info/

Source URL: https://ebus.lt/tyrimas-atskleide-vandenilinius-autobusus-eksploatuoti-yra-daugiau-nei-dvigubai-brangiau-nei-elektrinius-autobusus/