Aligha kivitelezhető a zéró emissziós közösségi közlekedés hidrogénüzemű buszok nélkül
A Zöld Busz Program keretében már volt lehetőség tesztelni hidrogénhajtású buszok üzemeltetését, például Pakson, vagy Kőbánya-Kispest és Vecsés között. Mik voltak a korábbi mintaprojektek tapasztalatai és mit várnak a mostani, 12 hónapos tesztidőszaktól?
Dr. Mészáros Virág: Mindkét korábbi hidrogén-üzemanyagcellás busztesztünk jól sikerült. Az egyik a Széchenyi Egyetemi Csoporthoz tartozó HUMDA Magyar Mobilitás-fejlesztési Ügynökség Zrt. által koordinált tesztüzem 2022 februárjában volt Kőbánya-Kispest és Vecsés között egy Volánbusz üzemeltette Solaris busszal. A másik egy háromnapos HUMDA demo program volt Pakson a JIVE2 Közép-Európai Roadshow keretében. Ott egy Caetano H2.City Gold típust próbáltunk ki, melyet a Paksi Közlekedési Kft üzemeltetett. A buszok mindkét esetben részt vettek a normál közösségi közlekedésben.
A mostani hidrogén üzemanyagcellás busz pilot programban hosszabb ideig teszteljük a buszokat, így jóval több tapasztalatot tudunk gyűjteni: a programra kijelölt hazai nagyvárosokban (Debrecen, Miskolc, Kecskemét, Kaposvár, Zalaegerszeg és Győr) összesen egy éven át fut majd hidrogén üzemanyagcellás busz a közösségi közlekedésben. A hosszabb üzemidő mellett fontos tényező, hogy változatos domborzati viszonyok mellett teszünk szert üzemeltetési adatokra, amely jelentős tapasztalatgyűjtési lehetőség, ráadásul ugyanazon helyszínre az év két eltérő időszakában is ellátogatunk. A fedélzeti egységek (OBU) folyamatosan szolgáltatják az adatokat és a gyűjtendő KPI-ok, azaz kulcsteljesítmény mutatók egész rendszerét határoztuk meg. Nemcsak a műszaki paramétereket rögzítjük, hanem sofőr- és utaselégedettség mérést is végzünk.
Bohner Zsolt: Rendkívül nagy volt az érdeklődés a tavaly januári paksi háromnapos tesztüzem kapcsán, és minden várakozásunkat felülmúlta a technológia egyszerűsége és gyorsasága. A mobil tréleres hidrogéntöltőegység telepítése alig egy órát vett igénybe, a busz töltése pedig mindössze 9 percig tartott. Egy tankolással a busz egész napos üzemet tud végezni téli körülmények között is.
Nyilvánvalóvá vált, hogy az üzemanyagcellás busztechnológia készen van, itt van, kereskedelmi forgalomban elérhető, és nem csak különálló tesztüzemben, hanem a normál napi tömegközlekedési szolgáltatásban is bevethető.
A biztonsági aggályok pedig nem jelentősebbek, mint bármely más hajtáslánc vagy üzemanyagtípus esetében.
A mostani 12 hónapos tesztidőszak remek alkalom a technológia népszerűsítésére, kicsit közelebb kerülnek az utasok és közlekedési vállalatok munkatársai a hidrogénüzemű járművek üzemeltetéséhez, és közben remélhetőleg befutnak majd az első komoly megrendelések a töltőállomások kialakítására és a közlekedési vállaltok is fontolóra veszik, hogy flottájuk fiatalítása során már ezt az új, zöld, fenntartható technológiát is alkalmazzák a közeljövőben.
A hidrogénhajtású busz sok szempontból újdonság, ugyanakkor találunk nyugat-európai vagy tengerentúli példákat is, ahol már évek óta üzemben vannak ilyen buszok. Mennyire alkalmazhatóak ezek a modellek itthon, mi kell hozzá, hogy a tesztidőszakok után állandó jelleggel elindulhassanak a járművek?
M. V.: 2023 nyarán összesen körülbelül 7 ezer hidrogén üzemanyagcellás busz futott világszerte, ennek 85%-a Kínában, a maradék 15% a világ többi országában. Dél-Koreában is hatalmas az igény, Incshon városában jövőre 700 darabos, Szöulban ezer darabot is meghaladó flotta áll forgalomba az elkövetkező két évben. Nyugat-Európában egyelőre néhány százas darabszám fut, de növekszik azoknak a városi flottáknak a száma, ahol akár több tucatnyi ilyen buszt használnak a közösségi közlekedési rendszerben.
Természetesen lehet átvenni bizonyos tapasztalatokat a hazai pilot projekthez, de egyelőre a technológiával, a töltéssel, a sofőrök képzésével, valamint az utasok véleményével foglalkozunk, és csak a következő lépés lesz a flottaszintű tapasztalatok levonása.
B. Zs.: Több európai városban is óvatosan kezdődött el a hidrogén üzemanyagcellás buszok forgalomban való megjelenése. Először csak 1-2 busszal teszteltek, majd a jó tapasztalatok után 10-12, de akad, ahol 30 darabot is rendeltek belőlük. A városonként 2 hónapig tartó, hosszabb próbafutással úgy gondoljuk, lerövidülhet a magyarországi tesztidőszak és nemcsak 1-2 jármű, hanem kisebb flották állhatnak majd a közlekedési vállalatok járműállományába a közeljövőben.
A karbonsemlegesség mellett
a hidrogénbuszok nagy előnye – az egyébként szintén modern akkumulátoros megoldásokkal szemben –, hogy 30%-kal kevesebb eszköz kell belőle a gyors tölthetőség miatt. Nem kell több órán át a „töltőn lógnia” a busznak, 5-10 percet vesz igénybe az egész folyamat a be- és kiállással együtt.
Milyen lehetőségei vannak egy önkormányzatnak, gazdasági szervezetnek a közúti flottájuk zöldítésére, mennyire kerül többe egy elektromos vagy hidrogénhajtású busz üzemeltetése egy hagyományos, robbanómotorosnál, illetve milyen támogatásokat tudnak ehhez igénybe venni?
M. V.: A hidrogén üzemanyagcellás autóbuszok beruházási költségei messze eltérnek a dízelbuszokétól. A magas beruházási költségek és hidrogénárak mellett előbbiek üzemanyagköltségei is jelentősek.
Egy Ausztriában végzett kiterjedt kutatás szerint az üzemeltetési és karbantartási költségek hasonlóak a dízelüzemű buszokéhoz képest, viszont még az elektromos hajtású buszokhoz képest is másfélszeres CAPEX, azaz tőkebefektetési költségekkel kell számolni.
Az alacsonyabb hidrogénár mérsékelt hatást gyakorol a hidrogén üzemanyagcellás autóbuszok összköltségére, a TCO-ra, melyet a tőkeköltség dominál. A hidrogén üzemanyagú autóbuszok piaci versenyképességének eléréséhez elengedhetetlen, hogy csökkenjenek a beruházási költségek. Egyelőre nincs sorozatgyártás és tömegtermelés, viszont bízunk benne, hogy a méretgazdaságos gyártás idővel le fogja törni az árakat.
Hogyan oldja meg a tankolás biztosítását a Messer a mintaprojekt ideje alatt a változó helyszíneken?
B. Zs.: A hidrogéntöltési szolgáltatást mobil, traileres hidrogén-töltőegységgel végezzük. Ennek a technikai megoldásnak az előnye a gyors és egyszerű üzembehelyezés és a mobilitás. Egyetlen nap alatt áthelyezhető a töltőegység egyik városból a másikba. Ez egy egyszerűsített konstrukció, amelynek elemei egy hidrogén szállítására és tárolására szolgáló tréler 200 bar nyomásra töltött tárolóegységekkel és egy hidrogénlefejtő panel töltőpisztollyal. A rendszer 200 bar-os nyomásfokozata miatt az egyébként 350 bar töltési nyomásra tervezett busz csak részlegesen tölthető fel. A busz 350 bar-ra töltve mintegy 350-400 km hatótávra lenne képes. A 200 bar-os töltéssel a mintaprojekt során napi 200 km megtételére lesz alkalmas, amely a városi közlekedésben való teszteléshez tökéletesen megfelel.
Több busz, mindennapi üzemszerű működéséhez azonban már komolyabb műszaki háttér, telepített nagynyomású hidrogén-töltőállomás szükséges, melynek tervezéséhez és kivitelezéséhez is rendelkezik a Messer a szükséges műszaki háttérrel.
Az elektromos töltőhálózat kiépítése még hagy kívánnivalót maga után, a hidrogénről nem is beszélve, milyen infrastrukturális beruházások szükségesek ahhoz, hogy a mintaprojektek után állandó jelleggel üzemelhessenek a buszok?
M.V.: Nem lehet egyszerűen csak nagyszámú, telepített, nyilvános hidrogén-töltőállomást (HRS) létesíteni már kiindulásként. Ehhez egyrészről túl nagy beruházható összegre lenne szükség, másrészről, ha az adott HRS környezetében nem fejlődik ennek megfelelő ütemben a hidrogénüzemű járműflotta, akkor nagyon alacsony kihasználtsággal működnek majd. Természetesen szükség van fixen telepített hidrogén töltőállomások létesítésére, de ezt a következő néhány évben még komplex projekt formájában célszerű megtenni, azaz a létesülő hidrogén-töltőállomások racionális közelségében hidrogénüzemű járművek üzembe állításáról is gondoskodnunk kell.
Ezt a komplex projektfejlesztési szemléletet igyekszik megvalósítani a HUMDA, ipari és mobilitási partnereivel. Részben ezért a helyi közösségi közlekedés és bizonyos kommunális célú teherautó állomány (pl. hulladékgyűjtő teherautók), illetve tiszta közlekedésben érintett logisztikai vállalatok lehetnek az ideális korai alkalmazók, mert jellemzően ugyanazon telephelyre térnek vissza a műszak végén, ahol sok járművet ki lehet szolgálni akár egy darab telepített hidrogén-töltőállomással.
B. Zs.: Jól átgondolt lépésnek kell lennie, hogy a töltőállomások hidrogénnel való ellátását tréleres közúti beszállítással vagy helyben, - lehetőleg zöld villamosenergiával működő - elektrolizáló általi termeléssel lehet optimálisabban megoldani. A tréleres ellátást mintegy 5-10 busz üzemeltetéséig érdemes kialakítani. Flottabővülés esetén a meglévő infrastruktúrába viszonylag egyszerűen beilleszthető egy elektrolizáló berendezés, ami méretben további 1-2 konténert jelent. Legnagyobb kihívás az elektrolizáló (zöld) villamosenergiaigényének biztosítása, hiszen a berendezés az elektromos hálózaton fog fogyasztóként megjelenni, viszont a hidrogén költséges szállítását így ki lehet majd váltani.
Milyen távokon, viszonylatokban jó választás a hidrogénhajtás, hol kaphatnak szerepet az (akkumulátoros) elektromos buszok és a későbbiekben szükség lesz-e még robbanómotoros buszokra? Mi lenne az ideális mix?
M.V.: Mivel a hidrogén-üzemanyagcellás buszok egyik fő előnye, hogy - ugyanakkora hajtáslánc-tömeg mellett - nagyobb hatótávra és rövidebb tankolási időre képesek, mint az akkumulátoros buszok, ezért főként ott előnyös a hidrogénüzemű busz alkalmazása, ahol jelentősebb napi menetteljesítmények szükségesek és/vagy dimbes-dombos terepviszonyokon vezet át az útvonal. A nagyobb tömegű csuklós buszok esetében szintén előnyösnek tekinthető a hidrogénüzemű változat. Mivel a hidrogéntankolás időszükséglete viszonylag rövid, nagyjából összevethető a dízel üzemanyag tankolási időszükségletével, így azon viszonylatokban is előnyös, ahol nincs lehetőség a hosszabb elektromos töltés miatti kiállásokra, vagy esetleg napközbeni töltésre.
Egy másik helyi feltétel, hogy a jelentősebb akkumulátoros buszflották töltéséhez már nagyon jelentős kapacitású elektromos töltési teljesítmény szükséges. Ehhez a helyi elektromos hálózat bővítése sok esetben nagyon költséges, és egyes telephelyeken (hálózati adottságoktól függően) nagyon időigényes is lehet.
Adott esetben a kezdetben valóban nagyon drága hidrogén-töltőállomások telepítési költség összességében mégis kedvezőbb lehet bizonyos buszflotta-méret felett, mintha jelentős összegért - és több éves időszükséglettel - az elektromos hálózat megfelelő bővítése történne.
Ezeknek a megítélése a konkrét telephelyi adottságoktól és flottamérettől függ.
A hagyományos dízel motorral, vagy hibridizált hajtásrendszerrel rendelkező, illetve a CNG üzemanyagú buszok jövőbeni alkalmazását sem lehet még rövidtávon leírni. Mi most hidrogén-üzemanyagcellás buszokat tesztelünk, de nagynevű gyártók komoly fejlesztéseket folytatnak hidrogénüzemű, de belső égésű motorral működő járművek fejlesztésébe, illetve hibridizált változatokba (pl. dízel-hidrogén „dual fuel” hajtásláncok).
Nem lehet egyelőre pontosan meghatározni, hogy mely hajtásláncok lesznek versenyképesek, és hogy milyen átmeneti megoldásokat, "híd technológiákat", (bridging technologies) is kell alkalmaznunk, míg a preferenciaként szemünk előtt tartott, zéró emissziós hajtásláncok dominánsak lesznek. A hidrogénhajtás előnyeit jelenleg a tervezhető volumenű városi közösségi közlekedés és az ipartelepi anyagmozgatás területén lehet a legjobban kihasználni.
A hidrogénhajtás szempontjából nemcsak az infrastruktúra megléte fontos szempont, hanem az ehhez kapcsolódó szaktudás is, például mennyire megoldott egy ilyen busz szervízelése, a töltőállomások üzemeltetése?
M.V.: A hidrogénüzemű autóbuszok beszerzésekor - különösen a korai időszakban - olyan szerződés köttetik, amely biztosítja meghatározott ideig a busz szervizelését is, amelyet a gyártónak, vagy magyarországi képviseletének kell ellátnia; a cserealkatrészek biztosításával együtt. Emellett a Széchenyi Egyetemi Csoporthoz tartozó HUMDA Zrt idén megkezdte a hidrogéntechnológiák hazai telepítéséhez, üzemeltetéséhez, karbantartásához szükséges tudás- és képzési igények felmérését, amelyben a hidrogénüzemű járművek és kiszolgáló töltőállomásaik területe kiemelet figyelmet kap.
Az iparági szereplők bevonásával tananyagok fognak készülni, és ráépülő képzési rendszerben a buszokat szervizelő szakemberek képzése fokozatosan meg fog történni. Ez hasonló lesz például a CNG buszok, illetve az akkumulátoros buszok hazai megjelenésekor végzett képzési, továbbképzési tevékenységekhez. A humán, képzési oldal mellett a hidrogénüzemű járművek javítására alkalmas szervizek műszaki kialakítását is vizsgáljuk, elsődlegesen olyan nyugat-európai országok jó gyakorlatai alapján, ahol már több tucat buszból álló hidrogénüzemű flották is működnek, és az ilyen buszok biztonságos karbantartsa, szervizelése is már többé-kevésbé rutinműveletnek számít.
B.Zs.: A szaktudás a buszokkal együtt jön majd. Ezt a gyártók fogják biztosítani oktatási anyagokkal, műszerekkel, személyzettel. A töltő, kiszolgáló személyzet oktatására már léteznek kész tananyagok, erre szakosodott oktatási intézmények. Sőt, a jelenlegi kötelező ipari képesítésekhez is vannak már hidrogénes modulok, tehát az eszközök és azok kezelésének anyag- és technológiai ismereteit már oktatják. Ez nemcsak a felnőttképzésre igaz, de az egyetemek is végzik a szakmérnök-képzést, sőt, a Mérnöki Kamara is foglalkozik a gondolattal, hogy a továbbképzési terminusba felvegye azokat a speciális ismereteket, ami a hidrogénes technológia sajátosságaiból adódik.
Mennyire felelnek meg, támogatják a jelenlegi jogszabályok a hidrogénhajtás terjedését, adózás szempontjából például változtatni kell-e a jogszabályokon, számíthatnak-e valamilyen támogató jogalkotásra az iparági szereplők, felhasználók? Ha például zöld hidrogénnel tankolják a buszokat, mennyire lehet állami támogatással ösztönözni a buszok beszerzését, üzemeltetését?
M. V.: A legtöbb, jelenleg hatályos jogszabály megalkotásakor a jogalkotók egyszerűen még nem gondoltak rá, hogy a hidrogén belátható időn belül a hétköznapokban is alkalmazott üzemanyag vagy energiahordozó lesz. Ebből fakadóan most még számos jogszabály hidrogénre történő alkalmazása, alkalmazhatósága hiányos, bizonytalan. Ezen kétségkívül javítani kell, ugyanakkor az EU által még 2021-ben útjára indított "Fit for 55" jogszabálycsomag számos eleme mostanra vagy hatályba lépett, vagy belátható időn belül megjelenik, amelyeket a tagállamoknak, így Magyarországnak is alkalmaznia kell. Ezek főleg a megújuló energiaforrások terjedését segítik, de e csomag keretében számos, a hidrogén közlekedési, ipari alkalmazását is segítő jogszabály vagy rendelkezés lép hatályba.
A hidrogén-mobilitás jelenlegi, korai szakaszában kifejezetten szükség van a - még drága - hidrogénüzemű buszok beszerzésének támogatására. Hangsúlyos, hogy az elérhető és sokrétű előnyeik miatt jogos az állami támogatás, mert a városi levegő- és zajszennyezés, valamint a dekarbonizáció és az import energiafüggőség enyhítése egyaránt kedvezőbben alakul a Zöld Busz Program által támogatott elektromos autóbusz flották fejlesztésének, valamint a hidrogénüzemű buszok alkalmazásának köszönhetően.
B. Zs.: A jogszabályi környezet kidolgozása már folyamatban van, bár még mindig a kérdések, illetve hiányok feltérképezésénél tartunk sok területen, elsősorban a jövedéki adó tekintetében. Nem is az adómérték a legfontosabb most, hanem az, hogy benne legyen és egyértelműen szerepeljen a törvényben az összes adózási keret-intézkedéssel együtt, mert akkor tudja kezelni ezt a kérdést a termelő, a felhasználó és az adóhatóság is.
A másik kérdés a technológia, ezen belül is az eszközök beszerzésének, üzemeltetésének állami támogatása. Ezt nem lehet megkerülni, mert ez jelenleg elsősorban környezetvédelmi beruházás és költség, tehát még nem piaci árelőny, amit maga a piac majd megold. Az államnak, mint a nagy ellátó rendszerek, közfeladatok üzemeltetőjének kell ezt támogatnia a közös érdek, a környezet megóvása érdekében. Ugyanakkor kijelenthető, hogy a mobilitás, és ezen belül is a közösségi közlekedés üzemeltetése akár már versenyképes is lehet a hagyományos megoldásokkal szemben.
A cikk megjelenését a Messer Hungarogáz támogatta.
Címlapkép forrása: Portfolio