Jeďte elektrobusem

Než začnete vybírat pro město elektrobusy, podívejte se tam, kde už je používají

Ve světě i u nás už se běžnou součástí flotil městské hromadné dopravy stávají autobusy na elektřinu. Výhody jsou evidentní: snížení emisí z dopravy, nižší hluk a možnosti získat na pořízení vozidel i potřebné infrastruktury dotaci. Proti tramvajím a trolejbusům nejsou elektrobusy svázány s trakčním vedením, a mnohem snáz se tedy u nich mění trasy linek a jednodušší je i reakce na náhlý problém v dopravě, jako např. uzavírku silnice z důvodu havárie. Vedle výhod však pořízení elektrobusů představuje také rizika. Aby jejich nasazení bylo skutečně efektivní a do budoucna město nezatížilo zbytečnými náklady či nezkomplikovalo pohyb cestujících, je třeba vše dobře promyslet a postupovat s rozvahou.

Obr. 1. Trutnovská flotila ekologických autobusů se rozrostla

Výhody standardizace

„Pokud města myslí zavedení elektrobusů skutečně vážně, měla by si vybírat ze standardizovaných řešení,“ zdůrazňuje Miroslav Kuželka ze společnosti ABB a dodává, že originální lokální systém provozovaný pouze v jednom nebo několika málo místech vystavuje uživatele závislosti na jediném dodavateli. „Kdykoliv bude chtít město systém rozšířit, modernizovat či upravit, bude si dodavatel moci diktovat podmínky, protože jeho systém nebude kompatibilní s jinými dodavateli na trhu. A když tento dodavatel svou činnost ukončí, nebude možné jeho produkty ničím nahradit. Nebo to bude hodně drahé. To je vzhledem k veřejnému charakteru a dlouhodobosti provozování MHD příliš velké riziko,“ varuje Miroslav Kuželka.

Standardizované řešení umožní také oddělit výběr nabíjecí infrastruktury od výběru vozidel. Standardy zaručí, že autobusy i nabíječky budou spolu kompatibilní a kdykoliv bude možné doplnit jedno nebo druhé výrobky od libovolného dodavatele, který se evropskými standardy řídí.

Standardizace hraje roli též poté, co se město rozhodne provoz autobusů nebo částí infrastruktury ukončit a nahradit je novými, modernějšími. Používá-li standardizované řešení, je větší šance, že třeba ojeté autobusy prodá do některé východoevropské či asijské země. V případě řešení na míru zbývá pouze likvidace.

Dalším důležitým aspektem výběru nejvhodnějšího systému pro provoz elektrobusů je jeho modularita.

„Systém by měl například umožnit přidat rychle a bez zbytečných nákladů nové nabíjecí místo na konečnou zastávku v případě, že třeba rozšíříme flotilu elektrobusů a jedna nabíječka již nestačí,“ uvádí Miroslav Kuželka. A dodává, že montáž dalšího dobíjecího výložníku by neměla omezit stávající provoz elektrobusové linky, aby se nezhoršoval komfort cestujících.

Pamatovat je rovněž třeba na náklady na údržbu. Životnost dobíjecí infrastruktury obvykle přesahuje dvacet let, a při výběrovém řízení by tedy mělo hrát roli i hledisko, kolik za tu dobu město zaplatí za pravidelné revize, opravy a náhradní díly.

Pomalé a rychlé nabíjení

Standardy, které respektují všichni významní dodavatelé infrastruktury a vozidel pro elektromobilitu, jsou podle Miroslava Kuželky dva. Systémy podle standardu CCS 2 jsou určeny pro pomalejší nabíjení trvající několik hodin a systémy OppCharge se využívají pro rychlé dobíjení v řádu minut. Oba typy lze vzájemně kombinovat.

Systémy CCS 2 se umísťují do dep či garáží, kde autobusy stojí delší dobu (např. přes noc) a během této přestávky se dobíjejí. K jedné nabíjecí stanici může být kabelem s konektorem připojeno více vozidel a stanice distribuuje nabíjecí výkon podle zvoleného algoritmu tak, aby všechny baterie byly v požadovanou dobu maximálně naplněné.

Systémy OppCharge bývají umístěny na trase, většinou na konečných stanicích nebo v uzlových bodech, kde se sjíždějí autobusy několika linek. Elektrický proud do baterií autobusu přitéká prostřednictvím pantografu a konektorů na střeše vozidla.

„Dnes se upřednostňují systémy, které mají zabudovaný pantograf v nabíjecí konzoli na sloupu. Při nabíjení se pantograf spustí dolů a přitiskne se k příslušnému konektoru na střeše autobusu. Setkat se můžeme ale i s obráceným řešením, kdy je pantograf součástí autobusu a při nabíjení se vysouvá nahoru do konektoru nabíječky,“ vysvětluje Miroslav Kuželka.

Od druhého řešení se ale v poslední době ustupuje, protože je méně výhodné. Namísto jednoho či dvou pantografů na konečných stanicích totiž musí mít svůj pantograf každé vozidlo, což zdražuje jeho výrobu a zvyšuje požadavky na provoz a údržbu. Pantograf na střeše autobusu, který je vystaven povětrnostním vlivům a otřesům při jízdě vozidla, trpí mnohem více než stejné zařízení stabilně uložené pod krytem na sloupu.

Obr. 2. E-bus na nabíjecí stanici v Luxemburgu s pantografem spouštěným shora

Jak zajistit potřebný výkon

Systémy CCS 2 jsou tedy určeny pro pomalé nabíjení v řádu hodin. Proto jsou vhodné tam, kde autobusy delší dobu stojí. Na vytížených linkách však jedno nabití pro celodenní provoz nestačí. Autobusy je třeba dobíjet i v průběhu dne o přestávkách mezi jízdami. A k tomuto účelu slouží systém OppCharge.

Pro pomalé nabíjení není třeba extrémně vysoký výkon, obvykle dostačuje mezi 50 a 150 kW. Ve většině autobusových dep proto nebývá problém zajistit dodávku elektřiny s potřebným příkonem.

Při rychlém dobíjení je však zapotřebí dosáhnout výkonu až 600 kW. Konkrétní hodnota závisí na čase, který má vozidlo pro dobíjení k dispozici. Ne všude, zvláště na okrajích města, je snadné elektřinu s takovými parametry přivést. Proto se systémy OppCharge někdy kombinují se záložními bateriemi, do nichž se elektřina pomalu ukládá ze sítě po dobu nepřítomnosti vozidla. Když autobus přijede, spustí se nabíjení, které kombinací proudu ze sítě a z baterií vyvine na krátkou dobu požadovaný výkon. Po odjezdu vozidla se baterie opět začnou nabíjet.

Při plánování elektrobusové městské dopravy je nutné nabíjecí místa navrhnout tak, aby při výpadku některého z nich měly autobusy vždy v zásobě ještě dostatek energie pro dojetí k další nabíječce na trase. Přeprava cestujících nesmí kolabovat proto, že autobusy zůstávají na trase s vybitými bateriemi.

Drahá elektřina?

V průběhu testování pilotních projektů některá města narážela na skutečnost, že elektřina k nabíjení elektrobusů je vzhledem k potřebě vysokých výkonů poměrně drahá. Velkou část z její ceny totiž tvoří fixní platba za rezervovaný příkon. S tím, jak se užívání elektrobusů rozšiřuje a spotřeba elektřiny pro tyto účely roste, však lze předpokládat, že její ceny budou klesat.

„Dlouhodobá dodávka pro celou flotilu elektrobusů je pro dodavatele elektřiny jistě mnohem zajímavější než pro jedno nebo dvě zkušební vozidla na pár měsíců. Věřím tedy, že v rámci vyjednávání je možné dosáhnout mnohem příznivějších podmínek,“ říká Miroslav Kuželka.

Na závěr doporučuje všem, kteří o pořízení elektrobusů vážně uvažují, návštěvu některého z měst, kde tento druh dopravy již nějakou dobu funguje. Od představitelů těchto měst či jejich dopravních podniků je možné získat informace z reálného provozu a využít je při přípravě kvalitního výběrového řízení na dodavatele systému elektrobusové dopravy. Mezi města, která se o takovéto zkušenosti mohou podělit, patří např. Trondheim v Norsku, Namur v Belgii, Stockholm ve Švédsku či Luxemburg v Lucembursku. V Česku patří mezi průkopníky elektrobusové dopravy Ostrava, Hradec Králové nebo Trutnov.