Электробусы: типы, ограничения и возможности
Последние 30 лет общественный транспорт России деградирует, почти каждый месяц приходят новости о закрытии маршрутов и целых систем электротранспорта, а улицы городов массово захватывают маршрутки и ПАЗики.
На 2020 год в большинстве городов жители получают сервис уровня бедных стран Африки — неудивительно, что города массово встают в одну большую пробку каждый день, общественный транспорт сам прогоняет людей в автомобили.
Мы разучились планировать
Наши города бедные, это не секрет. В нормальной ситуации маленький бюджет должен побуждать разумнее вкладывать деньги и минимизировать риск переплат или ошибок, но в наших реалиях это стало универсальным оправданием пофигизма и управленческой импотенции.
Вот несколько типичных примеров:
1) С советских времён есть троллейбусный маршрут из окраины в центр, в наши дни район достраивают и жители новостроек просят к себе маршрут общественного транспорта — тут пока всё просто и понятно. Но вместо того, чтобы протянуть линию на несколько остановок вглубь новой застройки, городские власти решают пустить маршрутку вдоль всей линии троллейбуса с заходом в новостройки.
В итоге город платит за троллейбус и его инфраструктуру, но сам же лишает его части пассажиров. Так горэлектротранс теряет часть пассажиров и выручку, денег на персонал и новую технику начинает не хватать, автовладельцы получают лишний трафик на улице (бывают даже пробки из маршруток!) и проблемы с экологией, что бьёт абсолютно по каждому жителю. Зато чиновники «сэкономили» бюджет!
2) Вместо управления мобильностью, политики и чиновники пытаются удовлетворить сиюминутные запросы людей. Проще говоря: дают больше дорог и парковок, потому их всегда мало, на улицах оказывается ещё больше машин, а у горожан ещё больше поводов купить себе автомобиль — получается замкнутый круг. В итоге дорожные бюджеты раздуты, улицы забиты машинами, а на нормальный общественный транспорт средств и места уже не хватает.
Я уже писал большую статью про городскую мобильность: почему города по всему миру сужают улицы, закрывают подземные переходы, сносят развязки, строят велодорожки и пересаживают людей в общественный транспорт — это в интересах каждого.
Самый простой пример: уровень автомобилизации Нидерландов значительно выше российского, но пробки там большая редкость из-за правильных приоритетов. Они не тратят миллиарды на развязки в городе, поэтому у них остаются деньги на хорошее благоустройство, школы и нормальный общественный транспорт.
3) Экономику транспорта и мобильности считают не на основе всестороннего анализа и стоимости перевозки одного пассажира, а по организационной структуре: пустить автобус сегодня дешевле, ведь ему не надо строить подстанцию и контактную сеть, но посчитать на 10 лет вперёд с учётом амортизации, новых закупок, привлекательности транспорта для новых пассажиров, операционных затрат, шумового и экологического загрязнения мы уже не в состоянии.
Грубо говоря, для обслуживания одного и того же маршрута можно за 10 лет потратить 1,5 рубля и пустить обычный троллейбус, а можно купить автобус за 1 рубль в этом году, а через 5 лет потратить ещё 1 рубль для его замены, попутно теряя ещё 1 рубль из-за транспортных и экологических проблем — разово мы экономим, но в перспективе получаем переплату и сторонние проблемы.
Чем могут помочь электробусы
Общественный транспорт — это лицо города. Если жители имеют возможность безопасно, быстро и предсказуемо передвигаться по городу без личного автомобиля — это город равных возможностей, который умеет планировать и системно подходить к работе. Не просто так инвестиционные и консалтинговые компании при оценке городов анализируют их транспортный сервис — это отличный показатель развитости.
Электробусы — относительно новый инструмент для управленцев, политики очень их любят за инновационность, но тут важно не ошибиться. Выбор правильного типа электробуса и базы для его применения может сделать жизнь горожан лучше, но ошибки могут утащить транспортный бюджет в пропасть и создать уйму проблем, как это случилось в той же Москве.
Основной плюс электробусов: возможность быстро заменить дизельные автобусы на электрический транспорт. Горожане здоровее, ведь на улице меньше выхлопов и шума — это в интересах каждого.
Для классического троллейбуса нужна контактная сеть и подстанции. Провода на столбах могут испортить вид улиц, но в наших реалиях не очень критично — проводов в небе и так много. Кроме того, контактную сеть можно проложить аккуратно, тогда её почти не будет видно (как на фото внизу). Куда больше проблем с фиксацией контактной сети: для столбов может не быть места на узких улицах, а фиксация за фасады требует разрешения собственников.
Подстанции — основная проблема троллейбусных систем. К ним нужно прокладывать толстые электрокабели с охранной зоной — это дорого и крайне затруднительно в застроенных районах, где под землёй уже множество коммуникаций.
Электробусы за счёт своих батарей снимают проблему уличной инфраструктуры — можно использовать уже существующую инфраструктуру или возвести её в удобном месте. Иными словами, электробус даёт больше гибкости и перераспределяет затраты со стройки на работу техники.
Виды электробусов
Электробусы различаются по типу зарядки — это критически важный параметр для успешной работы маршрутов и построения правильной экономической модели. Сегодня существует три основных вида электробусов и один экзотичный:
Из названия понятна специфика: днём они работают, ночью — заряжаются. Для таких электробусов нужны огромные мощности в депо для одновременной зарядки большого числа машин. Сами электробусы тяжёлые, из-за чего снижается полезная нагрузка пассажирами.
Зато не надо тянуть коммуникации, выкупать землю и устанавливать что-либо на улицах, плюс ночью электричество дешевле для предприятий.
Динамическая подзарядка во время езды
Это троллейбус 2.0 – часть маршрута он едет с поднятыми рогами и заряжает батареи, а часть – на аккумуляторах. Такие электробусы самые доступные, ведь им не нужно возить много батарей.
Этот вариант считается идеальным для городов с троллейбусной инфраструктурой – никаких дополнительных вложений в инфраструктуру не требуется.
Особенно хорошо этот вариант работает в городах со сложным рельефом: можно повесить контактную сеть только на подъёмах, где требуется больше всего энергии, а в остальных местах техника будет ехать на батарейках. В Праге как раз так и поступили во время тестирования электробусов.
Быстрая зарядка на остановках и конечных
Электробус подъехал, поднял пантограф, быстро подзарядился и поехал дальше. Для этого нужны подстанции в городе и подвод энергии к остановкам. Если из-за неправильной парковки или сломанного электробуса нет доступа к подзарядке, то может случиться беда.
Также есть проблема с длинными маршрутами – электробусы будут долго стоять на конечных для зарядки, поэтому придётся покупать больше техники и нанимать дополнительных водителей для поддержания коротких интервалов движения.
Это как раз экзотика. Возить прицеп из аккумуляторов и менять его на конечных организационно проблематично и не очень безопасно во время движения. Для смены батарей же нужно иметь на конечных тех. центры из квалифицированного персонала и прочую инфраструктуру.
Для городских условий это явно неудачный вариант, но можно поэкспериментировать на междугородних рейсах.
Где и как это работает
С электробусами сейчас экспериментируют многие города мира: испытывают разные виды машин на маршрутах, смотрят на динамику, износ и экономику.
Например, в Праге обкатывают маршрут в рельефной части города и уже планируют закупать технику для маршрута до аэропорта. Планы по массовому введению электробусов есть у Берлина: к 2030 году город планирует перевести все автобусы на электричество, первым на этом пути станет округ Шпандау. Во время путешествий по Европе я частенько пишу про опыт и технику — посты можно найти по отдельному тэгу.
Но нам больше интересна ситуация в России и ближайшем зарубежье, тут тоже много интересного:
Москва
В городе уже работает 450 машин, до конца 2020 года их станет 600, а к 2024 — 2600.
Это электробусы с быстрой зарядкой на конечных, батарей хватает примерно на 70 км, но есть задел под увеличение. Быстрая зарядка от 0 до 100% занимает 24 минуты. Зарядные станции на остановках и в депо используют бывшую троллейбусную инфраструктуру.
Здесь автоматическая система подсоединения пантографа к зарядной станции. Есть даже система защиты: подъём лишь на нейтральной передаче, при поднятом ручнике и нормальных метеоусловиях. В первое время было много детских болячек техники и ошибок водителей, но сейчас со всем разобрались.
Основное оборудование вынесено на крышу, за счёт чего в салоне низкий пол. Поставщика два: КаМАЗ и ЛиАЗ.
Во время зарядки происходит обмен данными, что позволяет постоянно получать информацию о работе машины. Уровень зарядки отображается на панели водителя и на световом индикаторе станции.
Москва закупает новую технику по контрактам жизненного цикла на 15 лет, то есть производитель несёт ответственность за исправный выход техники на линию в течение заявленного срока эксплуатации машин. Это требование, в том числе, распространяется на ёмкость батарей и общую работу энергооборудования, но только на 7 лет — после город обязан закупить новые батареи за собственные средства и утилизировать старые.
Московские электробусы хороши для коротких маршрутов, где не нужно держать короткие интервалы — это самая оптимальная ниша для электробусов подобного класса. Начав ставить электробусы на маршруты троллейбусов город совершил глупую и дорогу ошибку, но про это я рассказывал в отдельном посте.
Санкт-Петербург
Город планируют полностью избавиться от дизельных автобусов, для этого активно закупают электробусы в последние годы. По московскому пути здесь не пошли.
На улицах города уже работает 125 троллейбусов с динамической зарядкой. С их помощью, например, удалось убрать контактную сеть у Казанского собора без вреда для общественного транспорта:
Но в основном их используют для маршрутов в новые районы. Это как раз тот случай, когда дома построили, но линии не проложили — электробусы позволили запустить маршруты без постройки подстанций и контактной сети:
Часть маршрута троллейбусы едут по уже существующей контактной линии, затем водитель из кабины опускает штанги и едет на батареях:
На участке с сетью стоят специальные ловушки для штанг. Процесс подъёма и подсоединения занимает меньше минуты, водитель управляет всем из кабины — всё быстро и просто:
Если же по какой-то причине штанги попали мимо проводов, можно просто выйти и в ручном режиме подключиться в любом удобном месте.
Жители получили чистый и тихий современный транспорт, а город с умом использовал уже существующую инфраструктуру и без лишних трат привлёк новых пассажиров.
Обычные троллейбусы город тоже закупает, нет глупого требования «покупаем только элетробусы!» — для разных маршрутов есть разная техника.
Всего до конца 2020 года должны прийти 142 троллейбуса: 87 «Адмиралов» от ПК ТС, 20 новых сочленённых троллейбусов БКМ и 35 троллейбусов-электробусов от «Транс-Альфа». При этом есть упоминания, что у «Адмиралов» тоже есть автономный ход, но запас не раскрывается и делают акцент, что это для объезда препятствий — видимо, там батарей до километра.
Но здесь не смогли избежать бюрократических проблем: у города есть несколько предприятий, троллейбусы с аккумулятором закупает горэлектротранс, а вот автобусники не могут пользоваться контактной сетью. Из-за этого разделения автобусные предприятия стали закупать технику с ночной подзарядкой, пока их всего 10 штук от Волгобаса:
Гродно
С 2017 года здесь закупают электробусы с динамической подзарядкой (как в Петербурге). Пробег первых машин с того времени превысил 350 тыс. км.
Электробусы связали новые районы с остальным городом, за три года они перевезли более 3 млн пассажиров на маршрутах. Технических проблем или падения ёмкости батарей зафиксировано не было.
В этом году здесь закупили ещё электробусов и запустили новые маршруты, в том числе по улицам, где раньше вообще не ходил общественный транспорт. Машины от местных БКМ и МАЗ:
Минск
Пробный пуск был в 2016 году, а уже в 2017 электробусы начали штатно работают на маршрутах № 43 и № 59. В 2019 году город получил 60 электробусов, общий парк увеличился до 80 единиц. За время работы был потерян один электробус — он сгорел на маршруте. На июль 2020 года электробусы обслуживают 8 бывших автобусных маршрутов: 1, 12, 17, 32с, 50с, 60, 82с, 103.
В городе работает два типа машин от БКМ. Первыми запустили Витовт Max Electro — это единственные электробусы-гармошки, запас хода составляет 12,5 км.
У АКСМ-Е321 запас хода — 30 км, время зарядки — 5-8 минут. Срок службы суперконденсаторов — 90 тысяч циклов зарядки-разрядки.
Жизненный срок батарей
Сфера аккумуляторов и энергетических ячеек сейчас на подъёме, а сфера их применения постоянно расширяется, но никто не знает, как их утилизировать в будущем. Ещё ни один город не столкнулся с проблемой утилизации батарей электробусов, но это вопрос времени.
Жизненный цикл нормальных ячеек составляет 10-15 лет. Если сэкономить и купить подешевле, то срок заметно сократиться. Но в любом случае рано или поздно встанет вопрос утилизации и закупки новых ячеек. При закупке электробусов лучше заключать контракты на весь срок жизни техники, в том числе на батареи.
После электробусов ячейки можно использовать для складской техники, где нагрузка не такая большая, а спустя 5-10 после этого в домашнем и офисном оборудовании типа бесперебойников. Таким образом потенциал оборудования будет использован на 100%, вопрос с переработкой как раз должен будет быть решен к этому времени (хочется верить).
Почему не газ?
Это один из самых популярных вопросов. Кажется, что это более простой вариант: не надо строить зарядные станции, нет проблем с утилизацией и вообще у нас в стране много газа. Но всё чуть сложнее.
Для газомоторных автобусов тоже нужно выстраивать новую инфраструктуру — заправки. Как правило, парки создают их на своей территории, ведь построить заправку на обычной улице ещё сложнее, чем протянуть кабели с электричеством: больше охранных зон, сложнее техника безопасности, нужен большой участок земли и т.д.
В итоге водителям приходится делать нулевые рейсы в парки для заправки в течение дня: автобусы не возят пассажиров, а катаются по улицам пустые. Это не проблема для небольших городов, но в случае Москвы, Петербурга или других крупных городов такие рейсы до парка могут отнимать много времени — техника не будет зарабатывать деньги, а для сохранения интервалов придётся пускать ещё больше автобусов (хоть и на газе).
Электробусы — благо или новые проблемы
В умелых руках молоток — инструмент для создания чего-то нового, в кривых руках — орудие для создания проблем. С электробусами всё аналогично: при правильном планировании электробусы позволяют дать людям качественный сервис, привлечь новых пассажиров и окупить вложения.
Если города типа Москвы могут себе позволить экспериментировать и совершать ошибки из-за большого бюджета, то средним и малым городам нужно считать экономику и отбивать каждую копейку. На эту тему рекомендую посмотреть презентацию с круглого стола в Мосгордуме, где отразили все аспекты и экономические модели.
Точно можно сказать, что за электротранспортом — будущее. Считать обычный троллейбус устаревшим и менять его на дорогие электробусы глупо, но именно электробусы могут помочь городам быстро дать нормальный общественный транспорт в новые районы.
У многих российских городов уже есть для этого инфраструктура, спасибо советскому заделу — во многих городах Европы или США даже не мечтают о таком, и этим надо пользоваться.
