Spotřeba energie a úspora fosilních paliv je aktuálním tématem napříč sektory ekonomiky. Výrazně se týká i dopravy, protože 93 procent spotřeby energie v této oblasti v Česku zajišťují importovaná fosilní paliva. Vozidla na alternativní pohon se tak postupně objevují v provozu a brzy podle expertů v oboru vyjedou i na české koleje.
„Velkou předností kolejové dopravy je, že má v osobní i nákladní dopravě k dispozici energeticky vysoce účinné a bezemisní elektrické systémy určené pro železnici, metro i tramvaje. Elektrická energie pro ně představuje jen dvě procenta z celkové spotřeby energie pro dopravu v Česku a přitom zjišťuje 21 procent přepravních výkonů dopravy v ČR. Úloha zajistit mobilitu osob a věcí nezávisle na importu fosilních paliv má reálné řešení,“ uvedla pro Ekonomický deník generální ředitelka Asociace podniků českého železničního průmyslu ACRI Marie Vopálenská.
Elektrizace železničních tratí je základním předpokladem pro úsporu fosilních paliv, která slouží k pohonu vozidel nezávislé trakce. V České republice je v současné době trolejové vedení na přibližně třetině z celkového počtu více než 9 500 kilometrů železničních tratí. Centrální komise ministerstva dopravy schválila elektrifikaci dalších sedmi set kilometrů a pro dalších šest set se zpracovávají studie proveditelnosti. Kvůli urychlení dekarbonizace železniční dopravy se teď nově paralelně k tomu připravovují také projekty prosté elektrizace, potvrdila Vopálenská. Ty jsou zaměřené na rychlou elektrizaci dopravně silněji zatížených tratí.
Inovativní vozidla s akumulátorovými bateriemi napomáhají rozvoji liniové elektrizace s cílem zavést bezemisní vozbu nejen na elektrizovaných tratích, ale i na těch okolních. Tím se zkrátí délka vozebních ramen na neelektrizovaných tratích což pak sníží následně požadavky na dojezd vozidel s trakčními akumulátorovými bateriemi. To následně zase přináší další možnosti pro jejich rychlé vysoce výkonné nabíjení přes sběrač elektrické energie z trakčního vedení jednak při stání ve stanici, kde je k dispozici trolejové vedení, ale i dynamicky v průběhu jízdy po elektrifikované železniční trati.
K výrobě vodíku pro železnici lze využít nadbytečnou energii z obnovitelných zdrojů
I když je na železnici základním trendem liniová elektrizace, nově průmysl vytváří bezemisní řešení i pro tratě bez ní. V současné chvíli existují dvě základní možnosti kolejových vozidel s alternativními pohony: dvouzdrojové trakční jednotky napájené z troleje nebo akumulátoru (BEMU) a vodíkové palivočlánkové trakční jednotky (HMU).
Dvouzdrojové trakční jednotky BEMU jsou na částečně elektrifikované železniční sítě vhodným doplňkem k liniové elektrifikaci. Výhodou je jejich bezemisní provoz, ale ve srovnání s naftovými vozidly i vyšší výkonnost a rychlost jízdy vlaků a tím i vyšší atraktivnost. Tu zvyšují přímé vlaky vedené z centra regionu po elektrizovaných i neelektrizovaných tratích až do jeho okrajů. Tyto jednotky se mohou rychle nabít za jízdy nebo za stání z trakčního vedení 25 kV a to i přímo na nádraží při obsazení cestujícími. Což znamená, že neztrácejí produktivní čas a využívají už vybudovaná a rozšiřovaná pevná trakční zařízení liniově elektrifikovaných železnic.
Předností vodíkových palivočlánkových vozidel HMU je ve srovnání s BEMU větší dojezd, prakticky až 900 kilometrů. To je dáno vysokou koncentrací energie uložené ve stlačeném vodíku. Nevýhodou je ale podle odborníků nízká účinnost řetězce energetických přeměn elektřiny elektrolýzou na vodík a zpět v palivovém článku na elektřinu, kterou provázejí další činnosti, tedy komprese, doprava, chlazení při expanzi, vyrovnávací akumulace. K výrobě vodíku je proto potřeba zhruba třikrát tolik elektrické energie než lze z vodíku ve vozidle získat. Výhodou ale je, že k tomu lze využít jinak neupotřebitelnou nadbytečnou energii z obnovitelných zdrojů elektřiny, zejména větrných a slunečních elektráren v době příznivých podmínek. Užití vodíku v dopravě je tak spojené s přechodem energetiky od fosilních k obnovitelným zdrojům, které se vyznačují velkými výkyvy výkonnosti.
Další možností, jak zlepšit ekonomiku provozu vlaků s využíváním vodíku jsou jednotky, které kombinují trolejové a palivočlánkové napájení (HEMU).
Vhodná vozidla už existují, brzy začnou sloužit na regionální železnici
Výrobci kolejových vozidel potvrzují, že mají k dispozici vhodná vozidla na alternativní pohon. Největší český výrobce kolejových vozidel, společnost Škoda Group, již nabízí svým zákazníkům dvouzdrojové tramvaje, které obsahují akumulátorové baterie pro dojezd mimo trolej, řekli Ekonomickému deníku. Jezdí v běžném provozu s cestujícími například v Turecku, v blízké době bude v provozu řešení i pro německý Mannheim. V Praze, Českých Budějovicích, Třinci či slovenských Nových Zámcích jsou v provozu také dvouzdrojové trolejbusy, které zvládnou ujet část trasy bez troleje, napájí se z akumulátorové baterie. Během několika měsíců společnost dokončí také vývoj nové dvouzdrojové jednotky BEMU, která bude sloužit v regionální železniční dopravě. ‚
Širokou nabídku řešení pro úspory fosilních paliv, vytvořenou s významným podílem vývojových pracovišť Engineeringu v ČR, má i společnost Siemens Mobility. Jde třeba o dvouzdrojovou elektrickou trakční jednotku trolej, respektive akumulátor Mireo Plus B odvozenou od standardní elektrické jednotky Mireo. Dojezd na akumulátor je zhruba osmdesát až sto kilometrů.
Trakční jednotka Mireo Plus H, která je také odvozená od základní jednotky, pak zase využívá k ukládání energie vodík, dojezd je pak přibliženě šest set kilometrů.
U lokomotiv pak ty tradiční elektrické – Vectron, doplňuje dvozdrojová Vectron Dual Mode. Svá řešení ke snížení spotřeby fosilních paliv, a k redukci skleníkových plynů a hluku připravuje v oboru dvousilových lokomotiv i CZ Loko. Nejprve však budou určena na export, později je chce vyrábět také pro Česko.
(mig)
