Siekiant mažinti transporto taršą ir daugėjant elektromobilių, vis dar ieškoma, kaip juos atpiginti, o jų baterijas įkrauti kuo greičiau ir su jomis nuvažiuoti kuo toliau. Bet kam reikalingos įkrovimo stotelės, kai elektromobilį tiesiogine prasme gali įkrauti kelias? Ateities keliai – elektrifikuoti keliai, taip mano švedai. Kodėl turėtume investuoti į elektrifikuotus kelius? Švedų atsakymas paprastas: norime prisidėti prie tvarios infrastruktūros. Elektrifikuoti keliai – tvarus ateities transporto sprendimas.
Švedijos miestas Lundas bus vienas pirmųjų pasaulyje, kuris realiai pademonstruos naujo tipo elektrinių kelių galimybes. Elektrifikuotas kelio ruožas leis įkrauti juo važiuojančius elektromobilius. Sprendimas pagrįstas laidžia technologija: po kelio danga sumontuotas elektrinis bėgelis tiekia energiją ir per srovės rinktuvą įkrauna transporto priemonę jai važiuojant keliu.
Pirmoji tokia bandomoji elektrinio kelio trasa „eRoad-Arlanda“ jau pastatyta Švedijos valstybinės magistralės ruože tarp Arlandos krovinių terminalo ir Rosersbergo logistikos centro – tai 2 km elektrifikuoto kelio. Technologijai bandyti sukurtas 18 t elektrinis sunkvežimis. Jis 2 km demonstracine kelio atkarpa dvejus metus gabens „PostNord“ krovinius, kad būtų galima nustatyti, ar įrenginys gerai veikia įprastomis eismo sąlygomis, taip pat esant įvairioms oro sąlygoms.
Nepriklausomi nuo iškastinio kuro
„eRoadArlanda“ yra vienas iš kelių Švedijos transporto administracijos išankstinių (angl. pre-commercial) viešųjų pirkimų, susijusių su elektrifikuotų kelių plėtra. Elektrifikuoto kelio tyrimų ir bandymų pirkimo projektas Švedijoje pradėtas 2013 m., bendradarbiaujant Švedijos transporto administracijai, Švedijos energetikos agentūrai ir Švedijos pramonei. Siekiama nustatyti, ar įmanoma įgyvendinti energijos perdavimo technologijų panaudojimą realiomis eismo sąlygomis, ar jos yra saugios, patikimos, ar jas reikia tobulinti. Bus nutiestos kelios bandomosios trasos, kuriose bus kuriama, tobulinama ir vertinama kelių elektrifikavimo technologija. Sukauptos žinios bus panaudotos įrengiant elektrifikuotus kelius visoje Švedijoje, kurios vyriausybės tikslas – 2030–2050 m. sukurti nepriklausomą nuo iškastinio kuro visos šalies transporto infrastruktūrą.
Švedai mano, kad reikia skubiai sumažinti iškastinio kuro naudojimą. Prognozuojama, kad iki 2030 m. kelių transporto srautas padidės 59 %, tad, norint sumažinti anglies
dvideginio išmetimą, reikia derinti kelis sprendimus: biokurą, elektrifikavimą ir energijos optimizavimą.
Kelių eismas Švedijoje sudaro 33 % išmetamo anglies dvideginio, trečdalį to – krovinių vežimas. Skaičiuojama, kad jau iki 2030 m. du trečdaliai sunkvežimių Švedijoje galėtų vežti krovinius elektrifikuotais keliais, o tai sumažintų energijos sąnaudas maždaug 10 TWh ir atitiktų 3 mln. t degalų. Elektrifikuotas kelių transportas sumažins išmetamų teršalų kiekį 80–90 %.
Manoma, kad reikės elektrifikuoti tik pagrindinius kelių maršrutus, t. y. 2–4 % kelių tinklo. Elektrifikuojant kelius, galima panaudoti esamą infrastruktūrą, o anglies dvideginio išmetimą ir energijos sąnaudas sumažinti.
Elektriniai keliai bus mokami – elektromobilių vairuotojai atsiskaitys už kelyje sunaudotą elektros energijos kiekį. Be to, dėl elektrinės kelių technologijos akumuliatoriai galės būti 80 % mažesni nei tradiciniai elektromobilių akumuliatoriai, o dėl to, kaip tikimasi, atpigs pačios elektrinės transporto priemonės.
Jei darytume prielaidą, kad elektromobiliai su mažomis baterijomis kainuos tiek pat, kiek vidaus degimo varikliais varomi automobiliai, ir jų padaugės, už kelių elektrifikavimą būtų sumokėta mažiau nei trejus metus.
Trumpai kelionei – akumuliatorius, tolimai – kelias
Projekte, pavadintame „eRoadArlanda“, naudojamas sprendimas yra pagrįstas laidžia technologija, panašia į oro kabelius, kuriais įkraunami elektriniai autobusai ir troleibusai, tačiau čia jie įmontuoti po kelio danga (srovė tiekiama per srovės kontaktą). Kai transporto priemonė važiuoja elektriniu keliu, prie jos dugno primontuotas kontakto strypas (lankinis srovės rinktuvas) nuleidžiamas ant takelio, kuriame sumontuoti į tramvajaus kelią panašūs bėgiai, paima energiją ir įkrauna automobilio akumuliatorių. Šis strypas lieka nuleistas žemyn tol, kol automobilis važiuoja virš bėgio. Išvažiavus iš šio kelio ruožo, kontakto strypas automatiškai pakeliamas. Bėgiai, prijungti prie elektros tinklo, taip pat veikia automatiškai. Jie yra padalinti į skyrius ir kiekvienas jų gauna maitinimą tik tada, kai virš bėgių yra elektrinė transporto priemonė. Kai mašina sustoja, srovė išjungiama.
Trasa veikia ir lyjant, ir sningant. Sistema sukurta sunkiasvoriams sunkvežimiams, tačiau ateityje ji taip pat galės įkrauti elektrinius automobilius ir autobusus. Be to, sistema apskaičiuoja transporto priemonės sunaudojamą energiją, kuri leidžia nurašyti elektros energijos sąnaudas kiekvienai transporto priemonei ir vartotojui pateikti sąskaitą.
Šiuo metu iššūkis elektromobilių naudotojams yra mažas nuvažiuojamas atstumas vieną kartą įkrovus bateriją, bet „eRoadArlanda“ technologija derina akumuliatoriaus energiją ir tiesioginį energijos tiekimą, kai mašina važiuoja. Šalutiniuose keliuose, kurie sudaro didžiąją dalį kelių tinklo, transporto priemonės gali važiuoti trumpus atstumus naudodamos akumuliatoriaus energiją, o pagrindiniuose keliuose akumuliatoriai bus nuolat įkraunami. Elektromobilius galima įkrauti namuose, darbe ar prekybos centre. Įkrauto akumuliatoriaus energijos užteks nuvažiuoti nedideliems atstumams, o kai transporto priemonė išsuks į pagrindinį kelią, kuriuo važiuos didelius atstumus, važiuodama ji bus įkraunama.
Jei būtų elektrifikuoti maždaug 20 tūkst. km Švedijos greitkelių ir jie būtų išdėstyti kaip tinklas visoje Švedijoje, tinklo ilgis būtų apie 45 kilometrus. Transporto priemonėms reikėtų nuvažiuoti tik nedidelius atstumus naudojant akumuliatorių, bet jie būtų mažesni nei dabar.
Važiuojat labai didelius atstumus, elektra yra pranašesnė už šiuolaikines sistemas su vidaus degimo varikliais. Švedai tvirtina, kad, tokią sistemą įdiegus visoje Europoje, būtų galima nuvažiuoti iš Šiaurės kyšulio Norvegijos šiaurėje iki Malagos pietinėje Ispanijoje, nesustojant degalų.
Technologija, žinoma 100 metų
Yra keli elektrifikuotų kelių tiesimo būdai:
– induktyvioji technologija apima magnetinį energijos perdavimą;
– laidžioji technologija leidžia tiekti elektrą dviem būdais: iš viršaus – per oro linijas arba iš apačios – per kelyje įrengtus kabelius.
Baterijomis varomi automobiliai sulaukė nemažo susidomėjimo 1800 m. pabaigoje. Ferdinandas Porsche 1900 m. pradėjo gaminti hibridinę transporto priemonę su vidaus degimo varikliu, kuris varė du elektrinius varik-
lius, o šie varė priekinius mašinos ratus. Tad pirmieji elektromobiliai buvo sukurti daugiau nei prieš 100 metų – tokios transporto priemonės dominavo JAV keliuose iki 1915 metų.
Elektra varomi tramvajai, kaip ir vėliau atsiradę troleibusai, vis dar naudojami. Bet pakabinami tramvajaus kabeliai buvo laikomi kliūtimi eismui. Traukiniai ir metro dažniausiai elektrifikuojami.
Net geriausi akumuliatoriai gali kaupti tik dalelę energijos, palyginti, pavyzdžiui, su dyzelino energija.
Automobilį per dvi minutes galima užpildyti 60 l degalų, o akumuliatoriams krauti reikia daug ilgesnio laiko arba labai stiprios srovės.
Kiek tai kainuoja?
Elektrifikavimo ir elektros kaina yra mažesnė už transporto priemonių sunaudojamų degalų kainą.
Tikimasi, kad 20 tūkst. km Švedijos kelių elektrifikavimas naudojant laidžias technologijas kainuos apie 7,38 mlrd. Eur (80 mlrd. SEK).
Tradicinės transporto priemonės degalų sąnaudos (7 mln. t x 6 tūkst. SEK =) per metus iki mokesčių siekia 3,87 mlrd. Eur (42 mlrd. SEK).
Švari elektros energija kainuotų apie (25 TWh x 0,4 SEK/kW =) 0,92 mlrd. Eur (10 mlrd. SEK) per metus, neatskaičius mokesčių.
Taigi per metus būtų galima sutaupyti 2,95 mlrd. Eur (32 mlrd. SEK).
Vida Danilevičiūtė Černiauskienė
