Jönnek az elektromos buszflották: így kell átalakítani hozzájuk a depókat

Egy elektromos buszflotta beszerzése, illetve a kiszolgáló infrastruktúra telepítése rendkívül költséges lépés egy közlekedési vállalat számára. Ennek ellenére miért éri meg mégis belevágni egy ilyen típusú és volumenű fejlesztésbe?

Négyesi Szilárd: Az európai utakon futó buszok nagy része öregedőfélben lévő dízelüzemű jármű. Ezek károsanyag kibocsátása relatív magas, a nagy futásteljesítményből fakadó karbantartási szükséglet pedig évről-évre növekszik esetükben. Számos olyan európai vagy akár csak városi szintű célkitűzés, sőt adott esetben kötelezettségvállalás is van, amely a települések légszennyezettségének drasztikus csökkentésére vonatkoznak.

Ezeknek a közeljövőben a korábbi technológiákkal nem lehet reálisan megfelelni, ezért technológiaváltásra van szükség.

Számos támogatási program, vagy EU-s forrás is rendelkezésre áll, amely gyorsíthatja ezt a folyamatot.

Szilágyi Norbert: Az elektromos járművek üzemeltetése egyben egy dimenzióváltást is jelent, több tervezési- és működési folyamatot újra kell alkotni, töltőberendezéseket kell kiépíteni a telephelyen. Olyan szoftverek használatát is el kell sajátítani, amelyek segítik az akkumulátorkapacitás függvényében a buszok útvonaltervezését, a töltési idők optimalizálását, és még számos, az elektromobilitáshoz kapcsolódó speciális feladat ellátását.

Egyfajta paradigmaváltásnak kell bekövetkeznie az iparágban,

ugyanakkor számos olyan megoldást tudunk kínálni, amely ezt a transzformációt kiszámíthatóvá és kényelmesebbé teszik.

Komoly tervezés előzi meg az ilyen projekteket. Gondoljuk el, hogy milyen előkészítés előzte meg például az amerikai posta nemrég elindult elektrifikációs projektjét, melynek keretében 2028-ig több mint 66 ezer kézbesítő e-jármű használatba állítását tervezik. Ebben is részt vállal a Siemens a megoldásaival.

Általában milyen ügyféligényekkel találkozik a Siemens? Hogyan érdemes belefogni egy ekkora fejlesztésbe, és milyen buktatói lehetnek?

Sz. N.: Elsősorban olyan fejlesztésekben veszünk részt, amelyek esetében egyfajta átalakulás megy végbe a közlekedési vállalatnál. Az elektrifikáció gondolata és szándéka sok szereplőben megfogalmazódott már, csak a konkrét lépések, kockázatok és az erőforrásigények nem kidolgozottak. Úgy gondolom, hogy egy ekkora léptékű elektrifikációs projekt akkor tud hatékonyan működni, ha a szakmai szereplők - köztük mi is - már a tervezés szakaszában jelen vannak. A kiválasztott járművekhez többek között komplex töltési infrastruktúrát és az azt működtető szoftveres környezetet kell teremteni. A fejlesztés megvalósításával pedig edukációs programra van szükség, hiszen az elektromos buszok üzemeltetése sokszor más típusú szakértelmet is kíván, mint a hagyományos társaiké.

Erre a kollégákat is időben fel kell készíteni.

N. Sz.: Az alapvető erőforrásigényeken túl a legfontosabb, hogy, hogy a flottacserére senki ne a jelenlegi rendszer upgrade-ként tekintsen rá. Természetesen ez egy folyamat, és egy közlekedési társaság sem fogja egyik pillanatról a másikra lecserélni az összes dízelbuszát elektromosra, egy ideig biztosan párhuzamosan fut majd a két technológia, de más szemléletű üzemeltetésre van szükség. Egy példát említenék: klasszikus buszdepó esetében technikai oldalról elegendő egy nagy placc, néhány szerelőhangárral és üzemanyagkúttal, ahová buszok százai is elférnek.

Egy elektromos buszdepó üzemeltetése esetében sokkal több informatikai készségre van szükség, hiszen a buszok futásának, karbantartásának paraméterei alapvetően szoftveres úton ellenőrizhetők és szabályozhatók.

Az akkumulátortöltés sem annyira kézenfekvő, mint megtankolni egy dízelbuszt, de az útvonaltervezésre is nagyobb hangsúlyt kell fektetni. Ezekre mind meg kell tanítani a kollégákat, amit természetesen meg is teszünk, a szoftverünk képes buszdepók felhasználóbarát komplex üzemeltetési támogatására, amely kényelmessé teszi a folyamatokat.

Egy-egy buszflotta átalakításánál azt tapasztaljuk, hogy komplex, végponttól-végpontig terjedő megoldást preferálják az ügyfelek. Nekik jellemzően kulcsrakész megoldások kellenek: a tervezéstől a kivitelezésen át az üzemeltetésig, hibaelhárításig, rendelkezésre állás biztosításig, egyben van szükségük.

Milyen üzemeltetési sajátosságai vannak egy elektromos busznak a hagyományos társaikhoz képest?

Sz. N.: Azok a különbségek, amelyek az elektromos autózás világában megvannak, azok a buszok esetében is érvényesek, például meg kell tanulni élni a regeneratív fékezés adta lehetőséggel, ki kell tapasztalni, milyen vezetési stílussal fogyaszt a legkevesebbet a jármű. Utóbbi egy érdekes kérdést is felvet: a dízelüzemű buszok esetében a sofőrök ösztönzőrendszerében hagyományosan az üzemanyag-megtakarítás is szerepel, az elektromos fogyasztás esetében viszont még nincs kialakult gyakorlat.

Az akkumulátor-kapacitás optimalizálásra mind a buszvezetőnek, mind a depómenedzsernek különösen oda kell figyelnie.

Például, ha a reggeli indulás előtt az utastér és az akkumulátor nincs a hálózatról temperálva, előre hűtve vagy fűtve, akkor – amennyiben a busznak ezt az akkumulátoros kapacitását felhasználva kell megtennie – értékes kilométereket veszít. Ezek a feladatok azonban a már említett szoftverrel automatizálhatók, de ez azért mindenképp egy olyan újdonság, amivel eddig nem kellett számolni.

Persze, még megvan a hatótávkorlát, azonban ez már messze nem köti meg olyan szorosan az üzemeltetők kezét, mint korábban, és a technológia fejlődésével még több, hosszabb távon üzemelő járatnál egyaránt alternatíva lehet az elektromos busz. Ehhez hozzájárul, hogy a buszgyártók is nyitottak az együttműködésre, számos vállalattal folytatunk együttműködést e-töltési megoldások kapcsán.

Ahogy az elektromos autó, úgy az elektromos busz sem új találmány: trolibusz, több magyarországi nagyvárosban is üzemel, a modernebb járművek már felsővezeték nélkül is képesek megtenni kisebb-nagyobb távokat. Van átfedés a trolik és akkumulátoros buszok üzemeltetése között? Megfér egymás mellett a két technológia vagy egyfajta evolúciós folyamatként a trolik ki fognak kopni az utakról?

N. Sz.: Azon kívül, hogy mindkettőt elektromos motor hajtja, és utasok szállítására használják, kevés a hasonlóság a két eszköztípus között. A troli egy környezetbarát eszköz, amelynek a használhatósága azonban viszonylag korlátozott, még úgy is, ha néhány kilométert tud akkumulátor segítségével siklani. A felsővezeték-hálózat nem esztétikus, karbantartásigényes, és nagyon behatárolja azt is, hogy az adott járműveket hol lehet tárolni, karbantartani. Úgy gondolom, hogy új trolivonalak nem valószínű, hogy fognak létesülni, de egy jó darabig még velünk lehet a technológia, hiszen

összességében nagyon meg kell becsülni minden jól működő zéró emissziós járművet a jelenlegi környezetben.

Az akkumulátoros technológia azonban sokkal nagyobb rugalmasságot biztosít, a járművek nincsenek beszorítva a felsővezetékhálózat korlátai közé. A buszokat sokkal szabadabban lehet a depók között mozgatni, ezért a kiszolgáló infrastruktúra telepítése is jóval decentralizáltabb lehet. Üzemeltetési szempontból biztos vannak kisebb hasonlóságok, de ez a hagyományos dízelüzemű buszokra is igaz: a guminyomást ugyanúgy kell ellenőrizni, ahogy azt is, hogy az ajtók rendesen becsukódnak-e vagy, hogy működik-e minden irányjelző. Ezek a „hardveres” üzemeltetési kérdések a jövőben sem fognak érdemben változni, sokkal inkább a szoftveres felügyelet és tervezés, amely előtérbe kerül majd.

Az elektromos buszok töltéséhez óriási mennyiségű áramra van szükség, ugyanakkor korlátozott lehet, hogy az áramszolgáltató mekkora kapacitást tud biztosítani a depónak. Hogyan lehet megoldást találni erre a problémára?

N. Sz.: Ez valóban kihívás, egy flottacsere alkalmával mindenképp szükséges meglépni bizonyos előzetes infrastruktúrafejlesztést is. Fel kell mérni, hogy technológiai szempontból mekkora árammennyiségre van szükség, ezt tudja-e biztosítani az áramszolgáltató, és fel kell mérni a zöldenergia betáplálás lehetőségét is, vagyis, hogy napelemparkkal például ki lehet-e egészíteni a telephelyi beruházást.

Az igazi kihívás akkor éri a rendszert, amikor jellemzően egy műszak után egyszerre több buszt is elkezdenek tölteni.

Ilyenkor óriási áramerősségre van szükség. Ugyanakkor nem törvényszerű, hogy minden buszt mindig azonos időben, az elérhető legnagyobb teljesítménnyel töltsünk, számos olyan lehetőség van, amivel szofisztikálni lehet az áramfogyasztást.

Sz. N.: A DepotFinity szoftverünk erre a feladatra is tökéletesen alkalmas. Képes arra, hogy az adott időablakon belül optimalizálja a buszok töltését egymáshoz és a hálózati kapacitáshoz viszonyítva egyaránt.

Ezzel a megoldással 30-40 százalékkal is alacsonyabban lehet tartani a csúcsterhelés mértékét.

A Siemens olyan mikrogrid rendszerszabályozó megoldással is rendelkezik, amely napelemes energiaforrást a rendelkezésre álló energiatárolókkal, illetve a fogyasztókkal, és a hálózati csatlakozással karöltve szabályozza. A szakmában már sokan várják az aggregátor cégek megjelenését, hogy túltermelés esetén a „felesleges” áramot értékesíteni lehessen a piacon, és ezzel a terhelési csúcsok kisimításában is komoly szerepet tudnának vállalni.

Érdekes opció lehet még a depó-sharing, amikor a busztársaság más szereplőknek is hozzáférést ad az infrastruktúrájához, például taxitársaságok is tölthetik az autóikat napközben, amikor a buszok jellemzően a forgalomban vannak. Ezzel a megoldással tovább lehet növelni a kihasználtságot, és meg lehet osztani a költségeket, ami gyorsabb megtérülési időt eredményezhet.

Buszok esetében hatalmas akkumulátorkapacitással lehet számolni, egy 20 darabos elektromos buszflotta összesen akár 10 MW kapacitást képes tárolni, amely akár pufferként is felhasználható lenne. Milyen lehetőségei vannak az ezt biztosító, úgynevezett vehicle-to-grid technológiának?

N. Sz.: A Siemens és a Ford közös fejlesztése lehetővé teszi, hogy az elektromos F150-es pickup akkumulátorából egy AC (váltakozó áramú) töltőn keresztül vissza lehessen juttatni az áramot a hálózatba.

A technológia adott, de számos olyan szabályozói kérdés tisztázatlan még, ami Európában nem teszi lehetővé egyelőre, hogy komolyabban számoljunk ezzel a megoldással.

Sokkal reálisabb részben önálló energiarendszerek vagy akkumulátoros energiatárolók kiépítése, amelyek megfelelő használatával a fogyasztási görbéket ki lehet simítani, illetve a költségeket is segít optimalizálni, hiszen az olcsón elraktározott árammal tudja kiszolgálni csúcsidőben is a fogyasztókat.

Egyre több szó esik az alternatív hajtásláncok esetében a hidrogén-üzemanyagcellás meghajtásról is. Mennyire jelent ez konkurenciát az akkumulátoros elektromos buszoknak, és milyen módon vesz részt a Siemens ezekben a fejlesztésekben?

Sz. N.: Mindkét technológia a dízelüzemnek állít alternatívát, de ezeken kívül még többfajta megoldás létezik, ide lehetne sorolni például a CNG-üzemű járműveket is. Úgy gondolom, hogy ezek a fejlesztések megférnek egymás mellett, és inkább kiegészítik egymást. Egész biztos, hogy az alternatívák közül az elektromos hajtás van a legelőrehaladottabb fejlettségi szinten, de a hidrogén is fel fog majd zárkózni mellé.

Milyen magyar és nemzetközi buszprojektben működik közre a vállalat?

Sz. N.: Magyarországon a Volánbusz Hunyadi úti telephelyén mi szolgáltatjuk a 40 darabos elektromos buszflottához a 40 darab 100 kW-os DC töltőt, Debrecenben a DKV telephelyén 14 berendezésünk üzemel, ráadásul

a depót üzemeltető szoftveres környezetet is mi szállítjuk.

Pécsen a TÜKE Busz számára pedig 8 töltőponttal rendelkező, hasonló rendszert telepítettünk. Nemzetközi környezetben például a hamburgi és nürnbergi buszdepóban összesen 200 busz töltését tesszük lehetővé nap, mint nap. A régióban kiemelkedik az osztravai e-busz projektünk, de az egyik legérdekesebb megbízásunkat Szerbiában, Újvidéken teljesítettük néhány hónappal ezelőtt: egy teljesen új elektromos buszflottához kellett 600 kW-os pantográfos töltőrendszert kiépíteni. Ennek a különlegessége, hogy a töltőket nem depókörnyezetben, hanem a városban szétszórva kellett telepíteni, és a buszok az utasok fel- és leszállása közötti időben töltik az akkumulátoraikat. Azaz jószerével bárhol felépítünk egy elektromos buszdepót.

Címlapkép és portrék: Stiller Ákos - Portfolio, fotók: Siemens Zrt.

A cikk megjelenését a Siemens Zrt. támogatta.