Reportáž Smartcityvpraxi.cz: Za superkapacitorovými elektrobusy Chariot do Grazu

8.11.2018 Superkapacitory se vedle baterií profilují jako v mnoha ohledech zajímavá alternativa k bateriím u průběžně dobíjených elektrobusů. Na evropském trhu nabízí superkapacitorové, průběžně dobíjené elektrobusy standardní délky 12 m izraelsko-bulharský dodavatel Chariot Motors, který je rovněž partnerem konferencí Elektrické autobusy pre mesto v Nitře a Elektrické autobusy pro město VII v Praze, pořádaných naší konzultační firmou. Uvítali jsme proto pozvání pro členy Sdružení dopravních podniků ČR, k nimž jsme se připojili jako organizátoři celé akce, do rakouského Grazu, abychom tyto elektrobusy viděli v pilotním provozu naživo a mohli se dovědět další podrobnosti. Našimi hostiteli byl dopravce Holding Graz Linien, výrobce Chariot Motors a rakouská projektová organizace Technoma GmbH odpovědná za zajištění a průběžné hodnocení celého pilotního provozu.

Nejprve několik informací o vozidlech a nabíjecí infrastruktuře

V rámci pilotního projektu v Grazu jsou nasazeny dva plně klimatizované třídveřové 12m elektrobusy Chariot nové konstrukce (viz foto) s přepravní kapacitou 80 cestujících podle standardu dopravce a pohonem ZF typu AVE 130 v nábojích kol, každý o výkonu 125 kW. Karoserii dodává čínský výrobce Higer.

Jako zásobník energie slouží 32kWh superkapacitory od výrobce Aowei Technology. Superkapacitory jsou uloženy v kontejnerech z nerezové oceli na zádi elektrobusu spolu s řídicí jednotkou (viz foto vpravo). Superkapacitorová jednotka váží cca 1,2 t, z toho polovina připadá na vlastní superkapacitor a zbytek na kontejner. Superkapacitory jsou uloženy v ochranné atmosféře z dusíku a mají vlastní klimatizaci. O bezchybné fungování superkapacitorů se v rámci servisu stará dodavatel.

Cena tohoto elektrobusu se pohybuje v přepočtu cca 12 – 13 mil. Kč, tedy ani více, ani méně než u srovnatelného průběžně dobíjeného bateriového elektrobusu.

Chariot Motors dodává také infrastrukturu potřebnou pro nabíjení elektrobusů Chariot. Tyto nabíjecí stanice jsou k dispozici ve dvou variantách: s připojením ke střídavému napětí 3× 380 V AC a s připojením ke stejnosměrnému napětí 600 V – 700 V DC.

Nabíjení elektrobusu probíhá zcela automaticky bez zásahu řidiče. Nabíjecí stanice jsou spravovány na dálku. Ačkoli jde tedy o dvoupólové dobíjení, je tento systém plně automatizovaný stejně jako čtyřpólové nabíjecí stanice.

Nabíjecí infrastruktura (viz foto níže) se skládá z nabíjecí stanice (či stanic), nabíjecích pólů a měděných tyčí. Nabíjecí stanice mají online monitorování a mohou být řízeny online z jednoho dispečinku. Řídicí energetický systém se skládá z běžného frekvenčního měniče (FI), usměrňovače AC/DC a programovatelného logického automatu (PLC), který řídí proces nabíjení superkapacitorů při sledování informací o napětí a proudu. Součástí nabíjecí infrastruktury je také klimatizační systém s ventilací pro chlazení. Nabíjecí stanice funguje automaticky a po přerušení dodávky proudu se sama uvede opět do provozuschopného stavu.

Nabíjecí stanice jsou galvanicky izolovány. Jsou rovněž vybaveny speciálním zařízením pro monitoring izolace, které nepřetržitě sleduje případný problém s izolací elektrického kabinetu, kabelů, pylonů nebo nabíjecích pólů v době, kdy není u stanice elektrobus nebo kdy se přítomný elektrobus nenabíjí (má staženou nabíjecí konzoli). Při zjištění problému se automaticky buďto přeruší proces nabíjení, anebo se vypne celý elektrobus.

Provoz elektrobusů Chariot v Grazu

Elektrobusy Chariot jsou v provozu na lince 50 mezi grazským hlavním nádražím a stanicí Centrální hřbitov (Zentralfriedhof), provozované dopravcem Holding Graz Linien. Linka 50 je 3,5 km dlouhá a včetně konečných stanic je na ní 11 zastávek. Linka je vedena plochým terénem ve vnitřním městě. Jízda z konečné na konečnou trvá podle jízdního řádu 9 minut.

Na lince jsou dvě nabíjecí stanice o výkonu 340 kW, jedna na konečné stanici Zentralfriedhof a druhá na mezilehlé zastávce Hohenstaufengasse. Na mezilehlé stanici se superkapacitory dobíjejí cca 30 vteřin, na konečné stanici 2 minuty.

V Grazu bylo rozhodnuto o připojení nabíjecích stanic k veřejné síti střídavého napětí, ačkoli Holding Graz provozuje také 8 linek tramvají o celkové délce přes 60 km. Důvodem byl požadavek, aby pilotní provoz elektrobusů nijak neovlivňoval provoz tramvají nebo naopak, a jeho vyhodnocení tedy mohlo být zcela nezávislé. Do budoucna však v Grazu nevylučují ani připojení k tramvajové trakční infrastruktuře.

Trakční spotřeba elektrobusů činí méně než 1 kWh/km. Při zohlednění netrakční spotřeby (zejména topení a klimatizace) se pak průměrná spotřeba pohybuje v rozmezí 1,1 – 1,5 kWh/km. Tyto velmi příznivé hodnoty jsou dány především provozními vlastnostmi superkapacitorů, které umožňují rychlé nabíjení a vybíjení, a tím i velkou míru rekuperace, která podle výrobce činí kolem 32,2 %, a může být zvýšena až na 39 %.

Při takto dimenzovaných zásobnících energie není třeba žádné dobíjení elektrobusu v garáži. Naposledy se dobije na plnou kapacitu na lince a zásoba energie vydrží na všechny potřebné manipulační jízdy před opětovným dobitím na lince. K samovolnému vybíjení superkapacitorů přitom nedochází.

Pilotní projekt a jeho zadání

Pilotní projekt v Grazu začal v červenci 2015. V srpnu téhož roku byl připraven tak, aby mohla proběhnout předkvalifikace a bylo připraveno zadání. V říjnu 2015 byla vyhlášena veřejná soutěž na dodavatele pilotního řešení, v únoru 2016 byl vybrán Chariot Motors jako dodavatel dvou vozidel a infrastruktury „na klíč“ a v dubnu 2017 se mohlo začít s provozem s cestujícími. Na konci roku 2018 se předpokládá celkové vyhodnocení pilotního provozu. Mezi tím byla se společností Chariot Motors uzavřena smlouva na prodloužení projektu do konce roku 2019, kdy bude ukončena testovací fáze provozu a rozhodnuto o dalším osudu tohoto projektu.

Volba superkapacitorových elektrobusů nebyla a priori záměrem pilotního provozu. Tato volba vyplynula z provozních požadavků dopravce.

Hlavním požadavkem bylo, že provoz elektrobusů nesmí nijak vybočovat z jízdních řádů vytvářených pro potřeby dieselových autobusů. Z toho vyplynuly výše uvedené požadavky na doby nabíjení, kterým vyhověly právě superkapacitory.

Superkapacitory byly kromě toho v přípravné fázi vyhodnoceny jako nejekonomičtější zdroj z hlediska trvanlivosti v provozu. Zatímco u baterií se předpokládal počet nabíjecích cyklů za 8 let zhruba odpovídající životnosti baterie (měřené počtem nabíjecích cyklů), u superkapacitorů se předpokládá cca 30 000 – 90 000 nabíjecích cyklů za 8 let, přičemž životnost superkapacitorů činí více než 200 000 nabíjecích cyklů.

Dalším požadavkem projektu v rámci soutěžních podmínek bylo, aby dodavatel zapůjčil zdarma dva elektrobusy a potřebnou nabíjecí infrastrukturu a zajistil jejich provoz po dobu pilotního projektu. U výše uvedeného prodloužení provozu už se předpokládá platba nájemného ze strany dopravce.

Dosavadní provozní výsledky a další plány

Při hodnocení výsledků pilotního provozu jsou sledovány tři základní ukazatele: měrná spotřeba energie, doba nabíjení a disponibilita měřená jako podíl skutečné doby provozu k požadované době provozu. O prvních dvou jmenovaných ukazatelích byla řeč výše. Jak to zatím vypadá s disponibilitou?

Během naší návštěvy byly prezentovány výsledky měření v období červenec – srpen 2018, celkem 44 dnů provozu. Během 38 dnů, tedy v 86 % případů, byla disponibilita stoprocentní. V ostatních případech (odmyslíme-li den na údržbu u výrobce) se disponibilita pohybovala mezi 50 % až 100 %. A hlavní problémy? Ovládání dveří, vzduchotechnika, zkrátka mechanické závady nijak nesouvisející s elektrickým pohonem autobusu a superkapacitorovými zásobníky energie. Nabíjecí infrastruktura zaznamenala závadu v jednom dni, ale byla rychle opravena, takže celková disponibilita ten den činila „pouhých“ 96 %.

To vše potvrzuje prezentaci této technologie elektrobusů jako velmi robustní a spolehlivé.

Město Graz, které se řadí mezi významná evropská smart cities, podporuje jako jejich součást také rozvoj elektrobusů. Přitom postupuje obezřetně od malých pilotních projektů „na klíč“ k jejich postupnému rozšiřování, kdy již bude možno soutěžit zvlášť vozidla a infrastrukturu. Ruku v ruce s inovacemi jde zároveň důraz na spolehlivost a provozní ekonomiku celého systému.

Není divu. Na rozdíl od českých měst zde nemohou spoléhat na otevřenou ruku štědrého bruselského strýčka – veškeré investice jsou hrazeny z vlastních zdrojů. Proto také například investice do autobusového parku jsou řešeny jako pořízení a údržba full service s platbami rozloženými do doby životnosti vozidla, přičemž dodavatel si může na práci subkontrahovat dílny dopravce. Tímto směrem by se měly do budoucna ubírat i elektrobusy.

Dojmy z návštěvy

Naší výpravu vezl od hlavního nádraží na protilehlou konečnou linky 50 a zpět k ředitelství Holding Graz jeden ze dvou elektrobusů Chariot v rámci zvláštní jízdy. Druhý elektrobus jsme potkali na lince s cestujícími. Při zastaveních byl dostatek času prohlédnout si zblízka útroby nabíjecí stanice i elektrobusu.

Na samotném elektrobusu nás zaujal příjemný interiér v nízkopodlažním provedení s pohodlnými sedadly i kvalitní dílenské zpracování. Snad jen chybějící zadní okno (aspoň v náznaku) mohlo působit dojmem něčeho nepatřičného.

Jízda elektrobusu („raději se posaďte, máme nejrychlejšího řidiče ve firmě“) byla velmi plynulá, s pružnou akcelerací typickou pro elektrobusy a elektrická vozidla obecně. A stejně jako u jiných elektrobusů převládal při tiché jízdě aerodynamický hluk a zvuk trakčních měničů, které hravě přehlušily vlastní zvuk elektromotorů.

Nabíjení elektrobusu v mezilehlé zastávce jsme sotva stihli vyfotografovat – superkapacitory byly stále skoro plně nabité, tudíž stačilo opravdu jen pár vteřin.

V průběhu přípravy této akce a samotné návštěvy nás snad ze všeho nejvíce zaujala vstřícnost a naprostá otevřenost našich hostitelů, ať už výrobce, dopravce nebo projektové organizace. Žádná otázka zvědavých návštěvníků nebyla zodpovězena vyhýbavě, nic nebylo tajné.

Rozpaky nastaly pouze na malou chvíli v souvislosti s naším záměrem projet se druhý den, jíž zcela neformálně, dalším elektrobusem testovaným v Grazu – totiž kloubovým elektrobusem od čínského dodavatele CRRC, který kombinuje bateriové a superkapacitorové zdroje. Ukázalo se, že ze dvou těchto elektrobusů, testovaných na grazské lince 34E s parametry srovnatelnými s linkou 50, nebude právě žádný v provozu. Hostitelé nám proto s omluvou museli náš záměr rozmluvit, přičemž potvrdili naši domněnku, že tento pilotní projekt není již tak úspěšný jako elektrobusy Chariot. Inu, když dva dělají totéž…to ostatně platí všude ve světě.

Přejme tedy chytrému městu Graz úspěšný rozvoj městské elektromobility a superkapacitorovým elektrobusům Chariot stále více spolehlivých kilometrů na linkách.

Ať se daří a díky za milé přijetí!

Jakub Slavík

Foto © archiv redakce Smartcityvpraxi.cz

Prezentace k návštěvě © Technoma GmbH, ke stažení zde

Další informace zde a také zde a také zde

Přečtěte si také:

V Českých Budějovicích budou jezdit průběžně dobíjené elektrické midibusy

11.10.2018 Dopravní podnik města České Budějovice, a.s (DPMCB) zavede od 1. 11. 2018 do provozu 11 nových elektrobusů Škoda s technologií průběžného dobíjení z troleje městské dopravy. Budou do první průběžně dobíjené elektrické midibusy v České republice nasazené na pravidelných linkách MHD. Veřejnosti byly tyto elektobusy představeny začátkem října 2018.

Celý článek zde

Rozhovor s Filipem Ferferievem z Chariot Motors

27.6.2018 Superkapacitorové (či ultrakapacitorové) elektrobusy mohou být slibnou volbou zvláště pro „elektrifikované“ dopravní podniky, které provozují tramvaje nebo trolejbusy. Důvodem je, že nabízejí využití stávající stejnosměrné trakční infrastruktury pro průběžné dobíjení, ale při mnohem kratší době nabíjení v porovnání s klasickým dvoupólovým pantografem. Tuto technologii nyní nabízí, poprvé v bývalém Československu, izraelsko-bulharský dodavatel Chariot Motors a prezentována byla v červnu 2018 ve slovenské Nitře na konferenci “Elektrické autobusy pre mesto”, organizované provozovateli našeho portálu. Jak už to často bývá, informace prezentované na konferenci budí další otázky, zvláště u užitečného, ale dosud všeobecně nerozšířeného řešení. Zeptali jsme se proto Dipl. Wirt. Ing. Filipa Ferferieva, business development manažera z Chariot Motors. Celý rozhovor zde

Jak si „srovnat svoje smart noty“: nabízíme interaktivní školení smart city pro města, obce a regiony

5.9.2018 Řada českých měst a obcí má v současné době zájem o postavení „smart city“ či „chytré obce“ a k tomuto postavení již často podniká konkrétní kroky. Problém je, že pojem smart city provází v ČR (ostatně i jinde ve světě) řada nedorozumění – od pojímání smart city jako pouhého „digitálního města“ po technické výstřelky typu „chytré“ lavičky. V této situaci se provozovatelé našeho portálu, firma Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services, rozhodli nabídnout městům, obcím a dalším institucím zainteresovaným na rozvoji „smart“ konceptu krátké interaktivní školení pro praktickou realizaci tohoto konceptu v jejich konkrétních podmínkách.

Smart city v praxi: první kniha českého autora o konceptu smart city a jeho zavádění v každodenním životě

Chytrým městem, obcí, či regionem, označovaným souhrnně pojmem „smart city“, rozumíme koncept strategického řízení, při němž jsou využívány moderní technologie z oblasti energetiky a služeb, mobility a informatiky pro ovlivňování kvality života ve městě, a následně k dosahování hospodářských a sociálních cílů. Nejde tedy o pouhé „digitální město“ nebo o nepromyšlené pořizování nákladných moderních technologií pro potřebu měst a regionů, jak je tento pojem někdy mylně interpretován. Zhruba stopadesátistránková barevná publikace Smart city v praxi s bohatým obrazovým doprovodem je přednostně určena jako praktická příručka těm, pro něž koncept smart city představuje každodenní práci řídících pracovníků a specialistů při vytváření strategie chytrého města a při jejím naplňování pomocí projektů moderních technologií.

Více o knize zde

Knihu je možné zakoupit v e-shopu vydavatelství Profi Press zde

Cyklus odborných konferencí „Smart city v praxi“, „Efektivní elektromobilita v organizacích“ a „Elektrické autobusy pro město“

Konference „Elektrické autobusy pro město“ se již od svého prvního běhu v říjnu 2013 vyprofilovala jako zcela ojedinělá prezentační a vzdělávací akce i jako místo vzájemné výměny aktuálních zkušeností mezi profesionály z elektrické osobní dopravy. Díky svému zaměření na konkrétní téma, konkrétní prezentující a konkrétní publikum se tato konference stala prostředkem přímé komunikace mezi výrobci elektrobusů a trolejbusů (včetně jejich komponent a infrastruktury) a jejich provozovateli a uživateli. V neposlední řadě zde hrají důležitou roli i zástupci institucí, které rozhodují o financování této dopravy, nebo mají v tomto ohledu aktuální a spolehlivé informace. Konference „Efektivní elektromobilita v organizacích“ je první konferencí svého druhu v ČR, prezentující elektromobily jako dopravní prostředek pro organizace soukromého a veřejného sektoru, ne tedy a priori jako luxusní nebo zábavní předmět pro elektromobilní nadšence a jejich sdružení. Obsah konference je cíleně zaměřen na organizace a správce jejich vozového parku. Konference „Smart city v praxi“ je zaměřena především na ty zástupce měst a obcí a veřejných organizací, kteří se budou rozhodovat o volbě konkrétních řešení od konkrétního dodavatele pro definování a naplňování investičních projektů, jimiž je koncept smart city v daném městě realizován.

Pozvánky na tyto konference a zprávy z těchto a dalších konferencí naleznete v naší rubrice Konference zde

Consulting Services: Naše odborné služby

Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services je konzultační firma v oblasti inovativních technologií pro dopravu a smart city (včetně energetiky a vodíkových technologií), která rovněž provozuje informační portály www.smartcityvpraxi.cz a www.proelektrotechniky.cz a organizuje odborné akce. V rámci našich odborných služeb Vám nabízíme vypracování strategie smart city, spolupráci na vytváření strategických dokumentů, vytváření a realizace projektů pro smart city, další odborné konzultační služby (studie, průzkumy, analýzy), vytváření a realizace dalších projektů s inovativními technologiemi (automatická vozidla, vodíkové technologie, elektromobilita aj.), specializované vzdělávací akce „na klíč“, prezentační a autorské služby (prezentace na konferencích, portálech). Celý článek zde