Leszek Jurga, dyrektor rozwoju bizesu, Arinea zwraca uwagę, że wprowadzanie nowych napędów w dalekim transporcie, przede wszystkim elektrycznego akumulatorowego, oznacza transformację na dużą skalę nie tylko dla transportu, ale również dla energetyki.
Jaki rodzaj napędu zajmie miejsce silnika Diesla, który obecnie jest normą w transporcie długodystansowym?
Obecnie nie można wskazać jednego uniwersalnego następcy silnika Diesla. Bardziej prawdopodobny jest scenariusz współistnienia kilku technologii napędowych. Ich zastosowanie będzie zależało od rodzaju transportu, długości tras, masy przewożonych ładunków, dostępnej infrastruktury oraz kosztów eksploatacji.
Największy potencjał mają obecnie bateryjne pojazdy elektryczne (BEV). Szczególnie w transporcie regionalnym oraz na trasach z rozwiniętą infrastrukturą ładowania. Następne w kolejności są ogniwa paliwowe zasilane wodorem (FCEV). Mogą okazać się korzystne w zastosowaniach wymagających bardzo dużego zasięgu i krótkiego czasu tankowania. Obecnie ich wykorzystanie ograniczają wysokie koszty i niewielka dostępność zielonego wodoru. Rolę przejściową lub uzupełniającą mogą odegrać silniki spalinowe wykorzystujące paliwa odnawialne: biometan, HVO, FAME. Szczególnie tam, gdzie pełna elektryfikacja jest trudna.
W perspektywie najbliższych kilkunastu lat najbardziej prawdopodobny wydaje się model, w którym dominującą rolę w większości zastosowań przejmą pojazdy bateryjne. Natomiast wodór i paliwa odnawialne będą wykorzystywane w wybranych segmentach rynku.
Czy napęd elektryczny ma szansę na szybkie wdrożenie?
Możliwości wdrożenia są coraz większe, jednak nadal istnieją istotne ograniczenia infrastrukturalne. Nowoczesne elektryczne ciągniki siodłowe osiągają obecnie zasięgi około 400–600 km. W sprzyjających warunkach nawet więcej. Oznacza to, że znaczna część europejskich przewozów dalekobieżnych może być wykonywana z jednym ładowaniem w trakcie dnia pracy.
Istotną zaletą jest możliwość powiązania ładowania z obowiązkowymi przerwami kierowców wynikającymi z przepisów dotyczących czasu pracy. W praktyce szybkie ładowanie podczas 45-minutowej przerwy może znacząco zwiększyć dzienny zasięg pojazdu.
Największe bariery stanowi obecnie niewystarczająca liczba ładowarek dużej mocy, ograniczona ich dostępność przy parkingach dla ciężarówek, niewystarczające moce przyłączeniowe oraz konieczność dostosowania logistyki przedsiębiorstw transportowych.
W przypadku przewozów realizowanych według stałych harmonogramów jak transport między centrami logistycznymi, wdrożenie jest znacznie łatwiejsze niż w transporcie o zmiennych trasach.
Z czym wiąże się rozbudowa sieci stacji ładowania na szeroka skalę?
Technicznie rozbudowa jest możliwa, jednak wymaga bardzo dużych inwestycji. Najbardziej racjonalny model obejmuje budowę stacji ładowania przy głównych korytarzach transportowych, rozwój infrastruktury w centrach logistycznych oraz instalowanie ładowarek na bazach transportowych.
Największym ograniczeniem nie jest sama technologia ładowarek. Barierą jest dostępność odpowiednich przyłączy energetycznych, czas realizacji inwestycji sieciowych i koszty budowy stacji o mocach liczonych w megawatach.
Zgodnie z europejskimi planami rozwoju infrastruktury alternatywnych paliw, główne korytarze transportowe powinny być stopniowo wyposażane w stacje ładowania dla ciężarówek. Lecz pełna sieć będzie powstawała przez wiele lat.
Czy megawatowy system ładowania można postrzegać jako szansę na przyspieszenie elektryfikacji transportu drogowego?
Megawatowy system ładowania (MCS) znajduje się obecnie na etapie wczesnego wdrażania komercyjnego. Standard został opracowany, a pierwsze pojazdy i ładowarki są już testowane lub trafiają do eksploatacji. Jednak nie można jeszcze mówić o pełnej dojrzałości rynkowej.
Najważniejsze wyzwania techniczne obejmują odprowadzanie bardzo dużych ilości ciepła. Rozwiązuje się je poprzez aktywnie chłodzone cieczą przewody, specjalną konstrukcję złączy oraz ciągły monitoring temperatury podczas ładowania.
Pomimo wysokiej mocy masa przewodów pozostaje akceptowalna dzięki zastosowaniu odpowiedniej konstrukcji kabla.
Bezpieczeństwo zapewniają między innymi: brak napięcia na stykach przed prawidłowym połączeniem, automatyczne monitorowanie izolacji, systemy wykrywania przegrzania, natychmiastowe odłączenie zasilania w przypadku awarii oraz komunikacja pomiędzy pojazdem i ładowarką przed rozpoczęciem ładowania.
Pod względem bezpieczeństwa rozwiązania MCS bazują na doświadczeniach zdobytych podczas rozwoju szybkiego ładowania samochodów osobowych.
Jakie konsekwencje niosłaby ze sobą powszechna elektryfikacja przewozów drogowych na długich trasach?
Powszechne wdrożenie ładowania megawatowego oznaczałoby jedną z największych transformacji infrastruktury energetycznej związanych z transportem. Pojedyncza ładowarka MCS może osiągać moc około 1 MW. Większa stacja wyposażona w kilkanaście stanowisk może chwilowo pobierać nawet 10–20 MW. To zapotrzebowanie porównywalne do niewielkiego zakładu przemysłowego lub małego miasta.
W konsekwencji konieczne byłoby znaczące zwiększenie mocy przyłączeniowych przy głównych trasach, rozbudowanie sieci średnich i wysokich napięć, budowa nowych stacji elektroenergetycznych, wdrażanie lokalnych magazynów energii ograniczających szczytowe obciążenia oraz rozwój inteligentnego zarządzania ładowaniem.
Całkowita energia zużywana przez sektor transportu drogowego po elektryfikacji wzrosłaby znacząco. Jednak dzięki wysokiej sprawności napędów elektrycznych byłaby wyraźnie niższa niż ilość energii chemicznej zawartej obecnie w zużywanym oleju napędowym. Oznacza to konieczność zwiększenia produkcji energii elektrycznej oraz przyspieszenia rozwoju odnawialnych źródeł energii, energetyki jądrowej i sieci przesyłowych zarówno w Polsce, jak i w całej Europie.
Największym wyzwaniem nie będzie sama ilość energii zużywanej w skali roku. Jest nim zapewnienie bardzo wysokich mocy chwilowych w określonych lokalizacjach i godzinach. Wymaga to odpowiednio zaprojektowanej infrastruktury elektroenergetycznej oraz systemów zarządzania obciążeniem sieci.
