16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/365/7508642.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 09 (365) май 2019 года

Солнце и ветер железных дорог

Энергетика: особый взгляд Мария ПЛЮХИНА 1529

Альтернативные источники энергии – данность нашего времени. Все больше сфер меняются в угоду чистому, экологичному будущему. Очередь дошла и до железнодорожной отрасли.

Прорывом в транспортной сфере стало массовое создание автомобилей, использующих альтернативные виды энергии. Продвигая свою разработку, глава компании Tesla Илон Маск заявлял, что возобновляемые энергоисточники – гарант развития цивилизации. Но время шло, и сейчас электромобилем никого не удивишь. Другое дело – внедрение «зеленой» энергетики на железнодорожном транспорте.


«Ветряные» поезда vs «водородные»

Первопроходцами выступили Германия и Нидерланды. В 2015 году в этих странах параллельно начали разрабатывать проекты по внедрению альтернативной энергетики в железнодорожную отрасль. Обладая немалыми достижениями в области ВИЭ, инженеры через два года представили на суд общественности две модели поездов: в Нидерландах – на энергии ветра, в Германии – на водородном топливе. Оба проекта были признаны удачными, и началось массовое производство новых составов.

Изначально Нидерланды имели преимущество в своеобразной транспортной гонке с соседями. Во-первых, крупнейший железнодорожный перевозчик страны Nederlandse Spoorwegen еще в 2005 году дал старт программе энергоэффективности, которая, по самым скромным подсчетам, позволила уменьшить выбросы парниковых газов в стране на 30 %. Во-вторых, в Нидерландах изначально существовало огромное количество ветряных электростанций: порядка 2200 турбин обеспечивали энергией 2,4 миллиона домохозяйств. Наладив партнерские отношения с близлежащими государствами, компания начала строительство гигантских мельниц на территории Бельгии и скандинавских стран, чтобы получать электроэнергию и оттуда. Сейчас поезда Nederlandse Spoorwegen совершают более пяти тысяч рейсов в день, перевозя более 600 тысяч человек в сутки; годовое потребление энергии составляет 1,2 миллиарда кВт-ч, что равняется общему энергопотреблению всех домохозяйств столицы страны Амстердама.

Немецкая модель «чудо-поезда» (на самом деле разработанная специалистами французской компании Alstom) тоже впечатляет. Несмотря на сложности – изначально многие участки железнодорожного пути в Германии не были электрифицированы и движение составов осуществлялось на дизельном топливе, «водородный» поезд Coradia iLint обладает достойными параметрами. Транспортное средство развивает скорость до 140 км / ч, дальность поездки после заправки составляет 1000 километров, а время зарядки – не более 15 минут. Состав движется практически бесшумно, а результатом электрохимической реакции становится выброс в окружающую среду простой воды.

Но куда же без недостатков? И если в проекте нидерландских поездов все идеально, убеждены представители Nederlandse Spoorwegen, то во франко-немецкой технологии есть что доработать. Это и активное строительство водородных заправочных станций, которых нет в большинстве федеральных земель страны, и большое потребление электроэнергии, и дороговизна оборудования для серийного производства составов: 14 поездов с двумя электромоторами обойдутся, например, властям Нижней Саксонии в 81 миллион евро.

Разработчики пока видят два выхода: заказ водородного топлива из Нидерландов и массовое строительство предприятий по производству водорода при помощи электричества с ветряных электростанций. Но устранение трудностей – это дело времени, уверены представители Alstom, ведь впереди у компании как минимум одна грандиозная цель: полная модернизация подвижного состава и инфраструктуры во всех федеральных землях Германии.

В любом случае, оба проекта нашли инвесторов и покупателей не только в Европе, но и в странах Азии и Северной Америки. А классический дизельный поезд уже сейчас считается пережитком прошлого.


Пусть всегда будет солнце

Популярным видом топлива в железнодорожной сфере становится и солнечная энергия. В то время как в Европе решают, что лучше: ветер или водород, такие страны, как Индия, Австралия, Великобритания и даже несколько отстающая в развитии ВИЭ Россия сделали ставку на главное небесное светило.

Флагманом направления считается Австралия. Запуск первого «солнечного» состава в конце 2017 года в городке Байрон-Бей, штат Новый Южный Уэльс, называли «чудом десятилетия». Железнодорожная компания Byron Bay Railroad переоборудовала поезд 1949 года, доказав, что энергия солнца подходит для перевозки пассажиров: расположенные на крышах вагонов гибкие панели емкостью 77 кВт-ч питали состав на протяжении всего путешествия – 3 километра. Проект вскоре заморозили, и он превратился скорее в аттракцион, нежели в коммерческий маршрут, но опыт австралийских ученых вдохновил инженеров во всем мире.

Наиболее интересны пилотные проекты индийских специалистов. К 2017 году в стране уже внедрялись в транспортную отрасль технологии на базе ВИЭ. Например, составы двигались за счет дизельного локомотива, а солнечная энергия обеспечивала работу кондиционеров и освещения. После нескольких месяцев удачного тестирования крупнейший монополист страны Indian Railways опубликовал планы компании к 2025 году для зарядки «электрических» поездов построить солнечные и ветряные электростанции мощностью 1000 МВт и 200 МВт, разработать и оснастить порядка 250 пассажирских поездов 4,5 килограмма солнечных и литиево-ионных батарей по 110 и 120 В, оборудовать солнечными панелями крыши всех вокзалов и сервисных сооружений.

Не отстают от индийских коллег и инженеры Туманного Альбиона. В Великобритании также заинтересовались развитием транспортной солнечной энергетики, предложив установить вдоль железнодорожных путей солнечные панели. Предполагается, что полученное электричество будет подаваться к вагону в виде тягового тока, тем самым исключая из цепочки энергосеть. Внедрение технологии позволит избежать проблем с пиковыми нагрузками и ограниченной емкостью сети в небольших населенных пунктах. Пока разработка инженеров Имперского колледжа Лондона существует лишь на бумаге, но, если все технические задачи будут решены (например, как и когда подавать энергию на третий рельс), идея превратится в реальный проект.


А что у нас?

Еще в 2016 году оператор российских железных дорог, ОАО «РЖД», задумалось о модернизации своих объектов. Тогда была проведена масштабная работа по внедрению новой системы освещения пассажирских платформ – светодиодных светильников, функционирующих на солнечных батареях мощностью 200 Вт, началась масштабная установка на крышах вокзалов и станций модулей, преобразующих свет в электроэнергию.

В конце 2017 года РЖД при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) провела конкурс работ по актуальным междисциплинарным темам, которые могут быть полезны монополисту железнодорожной отрасли. Победителем в одной из дисциплин стал коллектив ученых, предложивший развивать направления, связанные с альтернативными источниками получения электроэнергии. Выводы группы во многом совпадают с результатами британских исследований, которые также предлагают установку солнечных батарей вдоль путей с одной лишь разницей – наша разработка полностью готова и ждет своего практического применения. Отечественным инженерам удалось смоделировать процессы выработки электроэнергии в различных климатических условиях с учетом возможного уровня загрязнения воздуха.

Проще говоря, если произойдет солнечное затмение или состав попадет в зону сильнейшего смога, поезд продолжит свое движение. Были также выбраны участки железнодорожных путей, оптимальные для использования солнечных батарей. А какой подарок для экологии? Ведь чистый воздух у нас остался только в чаще глухого леса, куда еще не смог добраться человеческий эгоизм.

Но, как и в ряде других стран, российские ученые столкнулись с проблемой, которую не в силах решить самостоятельно, – это отсутствие финансирования. И пусть альтернативные источники энергии набирают популярность даже в странах, располагающих большими запасами топливных полезных ископаемых (например, в Иране с прошлого года началось строительство солнечных электростанций общей мощностью 2 ГВт, а Китай занимает лидирующие позиции в производстве солнечных панелей), Россия продолжает идти по пути наименьшего сопротивления – пока наши земли кишат нефтью и газом, альтернативные источники энергии мало кому интересны.

Возможно, возобновление работы по проектированию и внедрению ВИЭ в железнодорожную отрасль России – вопрос времени. А пока нам остается радоваться разрекламированному изменению дизайна вагонов, на что средства нашлись быстро.


Ветроэнергетика, Солнечная электростанция, Возобновляемая энергетика, Альтернативная энергетика

Отправить на Email

Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.