• Kino
  • Mapa
  • Ogłoszenia
  • Forum
  • Komunikacja
  • Raport

Pomorskiej Kolei Metropolitalnej nie trzeba elektryfikować, by jeździły nią składy elektryczne

Dr hab. inż. Dariusz Karkosiński, prof PG
29 lipca 2020 (artykuł sprzed 3 lat) 
Elektryfikacja trasy PKM to nie tylko koszt ekonomiczny, którego można uniknąć, ale i ingerencja w otocznie trasy, która w wielu miejscach przebiega przez urokliwe tereny - przekonuje autorka pracy. Elektryfikacja trasy PKM to nie tylko koszt ekonomiczny, którego można uniknąć, ale i ingerencja w otocznie trasy, która w wielu miejscach przebiega przez urokliwe tereny - przekonuje autorka pracy.

Elektryfikacja nowych odcinków Pomorskiej Kolei Metropolitalnej w Trójmieście jest zbyteczna, a nawet niekorzystna pod względem ekonomicznym, technicznym i krajobrazowym - takie wnioski płyną z pracy magisterskiej obronionej kilka tygodni temu na Politechnice Gdańskiej.



Dominika Macedońska obroniła w lipcu pracę dyplomową poświęconą wprowadzeniu akumulatorowych pociągów na trasę Pomorskiej Kolei Metropolitalnej. Dominika Macedońska obroniła w lipcu pracę dyplomową poświęconą wprowadzeniu akumulatorowych pociągów na trasę Pomorskiej Kolei Metropolitalnej.
Nie oznacza to jednak, że jesteśmy skazani jedynie na pojazdy spalinowe. Wręcz przeciwnie - na trasy Pomorskiej Kolei Metropolitalnej powinny trafić pojazdy elektryczne z dodatkowym tzw. akumulatorowym zasobnikiem energii - wykazała Dominika Macedońska w swojej pracy pt. "Techniczno-ekonomiczne studium wprowadzenia elektrycznych zasobnikowych zespołów trakcyjnych na częściowo niezelektryfikowanej linii metropolitalnej Orunia Górna - Osowa - Port Oksywie".

Jej praca jest kolejną z serii prac dotyczących nowoczesnych rozwiązań kolejowej komunikacji pasażerskiej dla naszego regionu, w tym np. na linii do Helu.

Rozwiązanie: zasobniki energii w składach elektrycznych



Pojazdy z akumulatorowym magazynem (zasobnikiem) energii, ładowanym podczas jazdy na krótkich odcinkach zelektryfikowanych, są stosowane w Japonii już od sześciu lat na linii Utsunomiya - Karasuyama z 20-kilometrowym odcinkiem niezelektryfikowanym.

W ostatnich kilku latach w Niemczech, Holandii i Austrii odstępuje się od planów elektryfikacji regionalnych linii kolejowych na rzecz wprowadzenia pasażerskich elektrycznych zasobnikowych zespołów (jednostek) trakcyjnych (ang. IPEMU - Independently Powered Electric Multiple-Unit), które stopniowo zastępują nieekonomiczne i mało ekologiczne zespoły z napędem spalinowym (SZT nazywane czasem szynobusami). Producenci dostarczają dla tego celu pojazdy IPEMU, np. dla Austrii 300 szt.

Opracowanie z pracy "Elektryczne zasobnikowe jednostki trakcyjne na częściowo zelektryfikowanych liniach miejskich i podmiejskich", D. Karkosiński, A. Jakubowski, N. Karkosińska-Brzozowska, K. Karwowski, A. Wilk. Opracowanie z pracy "Elektryczne zasobnikowe jednostki trakcyjne na częściowo zelektryfikowanych liniach miejskich i podmiejskich", D. Karkosiński, A. Jakubowski, N. Karkosińska-Brzozowska, K. Karwowski, A. Wilk.

Jak to może wyglądać na Pomorzu



Dominika Macedońska rozwinęła tę ideę i przedstawiła rozwiązanie dla linii Pomorskiej Kolei Metropolitalnej, w której można utworzyć naprzemiennie występujące odcinki zelektryfikowane i niezelektryfikowane.

Zaproponowała i wstępnie zaprojektowała budowę potrzebnej i aktualnie rozważanej linii Gdańsk Śródmieście - Orunia Górna oraz również niezbędne odtworzenie komunikacji kolejowej do północnych dzielnic Gdyni, aż do portu Oksywie.

Zielonym kolorem zaznaczono odcinki (jeden istniejący oraz dwa, których budowa jest rozważana), które nie wymagają elektryfikacji. Na czarno zaznaczono odcinki, na których elektryfikacja jest niezbędna lub już istnieje. Zielonym kolorem zaznaczono odcinki (jeden istniejący oraz dwa, których budowa jest rozważana), które nie wymagają elektryfikacji. Na czarno zaznaczono odcinki, na których elektryfikacja jest niezbędna lub już istnieje.
Przyjmując, że z powodu wymagań ruchu towarowego elektryfikacja linii z Kościerzyny do Gdyni przez Osowę jest nieodwołalna, przeanalizowała przedstawiony na rysunku poniżej układ komunikacyjny dla ruchu pociągów SKM/PKM z zasobnikami energii, składający się z odcinków zelektryfikowanych oznaczonych kolorem czarnym i odcinków niezelektryfikowanych oznaczonych kolorem zielonym.

Na podstawie serii obliczeń, tzw. przejazdów teoretycznych dla wybranego seryjnie produkowanego klasycznego elektrycznego zespołu trakcyjnego EZT (ang. EMU - Electric Multiple Unit), autorka pracy wyznaczyła zapotrzebowanie energetyczne dla przejazdów odcinkami niezelektryfikowanymi i dobrała zasobnik hybrydowy składający się z baterii akumulatorów nowej generacji oraz superkondensatorów.

Obliczenia powtórzyła uwzględniając masę zasobnika z osprzętem, w który pojazd zostałby hipotecznie doposażony, z uwzględnieniem odzysku energii hamowania. Założyła eksploatacyjne (podczas przejazdów rozkładowych) rozładowanie zasobnika tylko do 50 proc. jego pojemności znamionowej (pozostała energia jest zapasem dla zasilania ewentualnych kursów awaryjnych). Ładowanie następowałoby podczas jazdy i rozkładowych postojów na odcinkach zelektryfikowanych.

Wyliczenia mówią, że to się opłaca



W wyniku przeprowadzonej analizy transportowej, ekonomicznej inwestycyjnej i eksploatacyjnej oraz środowiskowej wykazała, że zastosowanie elektrycznych zespołów zasobnikowych w stosunku do zespołów z napędem spalinowym oraz budowy sieci trakcyjnej i użytkowanie klasycznych zespołów elektrycznych, może być najbardziej korzystne.

Ponadto, oprócz korzyści ekonomicznych, ekologicznych i krajobrazowych, odstąpienie od elektryfikacji znacznie skróciłoby prace przy dwóch odcinkach istotnych dla komunikacji miejskiej w Gdańsku w kierunku południowym oraz w Gdyni w kierunku północnym.

Takie pojazdy mogłyby powstawać także w Polsce



Dwóch producentów taboru kolejowego w Polsce zaczyna dopiero produkcję trakcyjnych zespołów z napędem spalinowo-elektrycznym. Pojazdy takie mogą być zasilane albo paliwem albo z sieci trakcyjnej. Rozwiązanie to nie jest specjalną nowością, gdyż napęd spalinowo-elektryczny jest od zawsze stosowany, między innymi w łodziach podwodnych.

Tymczasem omawiana praca dyplomowa dotyczy kolejowych pojazdów z napędem elektrycznym i z zasilaniem hybrydowym. Rozwiązanie to jest stosowane z powodzeniem w gdyńskich trolejbusach, które bez sieci trakcyjnej dojeżdżają do Ergo Areny i do innych coraz bardziej odległych dzielnic Gdyni.

Trolejbus jeździ do Ergo Areny bez korzystania z trakcji



Pomorze Gdańskie ma wyjątkowe historyczne predyspozycje do wprowadzenia omawianego nowatorskiego rozwiązania. Przecież Pomorska Kolej Metropolitalna została zbudowana w obrębie Gdańska po śladzie dawnej Kolei Kokoszkowskiej (Gd. Wrzeszcz - Stara Piła) a od lat 1908 - 1014 do początku lat 1950 XX w. eksploatowano dwuwagonowe elektryczne zespoły akumulatorowe serii AT3, znane jako Wittfeldy, które kursowały także z Gdańska do Chojnic.

Praca Dominiki Macedońskiej powstała pod opieką dr. hab. inż. Dariusza Karkosińskiego, prof. PG z Katedry Inżynierii Elektrycznej Transportu Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej. Recenzentem pracy był dr hab. inż. Krzysztof Karwowski, prof. PG. Zarówno praca dyplomowa, jej prezentacja, jak i odpowiedzi na egzaminie dyplomowym zostały ocenione na ocenę bardzo dobrą.
Dr hab. inż. Dariusz Karkosiński, prof PG

Opinie (361) ponad 20 zablokowanych

  • Czysta teoria !!! (2)

    Oczywiście, że TYLKO dla ruchu pasażerskiego wystarczą składy akumulatorowe, aczkolwiek jest pytanie kto będzie dokładał na zwiększone koszty eksploatacji ? Bo rzeczywiste koszty będę większe i jest to rzeczą oczywistą. Ponadto, co z ruchem towarowym ? Już dzisiaj paliwo na lotnisko dowożone jest trasą PKM, a alternatywna trasa do portu oraz choćby na trasie Wrzeszcz Gdynia byłaby obsługiwana przez lokomotywy spalinowe ? Oczywiście, można i tak. Ale idąc tym tropem rozumowania, zamiast komunikacji publicznej można zastosować elektryczne hulajnogi. I wszystko wskazuje na to, że byłby to środek szybszy, bardziej ekonomiczny i wygodniejszy....

    • 9 1

    • Niemcy 100 temu potrafili (to niebyła teoria) a Polacy teraz boją się i marudzą (1)

      Pomorska Kolej Metropolitalna została zbudowana w obrębie Gdańska po śladzie dawnej Kolei Kokoszkowskiej (Gd. Wrzeszcz - Stara Piła) a od lat 1908 - 1914 do początku lat 1950 XX w. na tej trasie eksploatowano dwu-wagonowe elektryczne zespoły akumulatorowe serii AT3, które dojeżdżały do Chojnic bez ładowania.

      • 3 1

      • Co to za dyrdymałki?!

        Po pierwsze na tej linii nie jeździły składy z napędem akumulatorowym tylko lokomotywy parowe, po drugie linia była całkowicie zniszczona po IIWŚ i do 2015 roku nie jeździło nią nic, przynajmniej od Wrzeszcza do Kokoszek. Nawet na Dolnym Śląsku linie górskie i o charakterze górskim do momentu grabieży trakcji i torów przez sołdatów z CCCP były w większości zelektryfikowane - patrz np. kolej Izerska, którą jeździły elektrowozy, a nie żadne wózki akumulatorowe.

        • 0 0

  • analiza ekonomiczna? (1)

    W artykule brak przytoczonej analizy ekonomicznej. Jaki jest koszt elektryfikacji odcinków, które można by pominąć. Jaka jest dodatkowy koszt składów hybrydowych vs zwykłe składy elektryczne? To porównanie, nawet tylko szacunkowe, może wykazać czy jest w ogóle o czym rozmawiać. Temat ciekawy, ale niestety brak tego kluczowego elementu.

    • 10 0

    • To się bardzo opłaca przy założeniu, że UE za wszystko zapłaci.

      Jeżeli zdążymy przed wypier-PiS-dolem z UE.

      • 0 0

  • bezsens, po co wymyślać bardzo drogie i skomplikowane kolejki hybrydowe (2)

    jak w zupełności wystarczy wykorzystać te co mamy czyli elektryczne w 100% a pani to sobie może lepiej pisać o gwiazdach a nie o kolei. Takie rozwiązania powodowały by brak kompatybilności na tej trasie dla istniejących pociągów i kłopoty z każdorazowym ładowaniem (czas na podniesienie pantografów i synchronizację i to co 20 km)

    • 7 6

    • Zelektryfikują a SKM jako współoperator wpuści tam "kible" czyli 57. (1)

      • 0 0

      • A ma coś lepszego do wykorzystania?

        Zamknie w składach WC i po sprawie.

        • 0 0

  • Milion aut elektrycznych Mateusza i auto Izera (4)

    które powstało tylko nie ma fabryki, która je wyprodukuje
    wspaniałe są te opowieści dziwnej treści z PG
    pociągi na baterie ładowane prądem z rosyjskiego węgla
    Teraz musi się wypowiedzieć spec od CPK - Marcin VAT

    • 6 9

    • Marcin VAT prostuje łopatę potrzebną do rozpoczęcia (1)

      budowy drogi czerwonej oraz szybiej kolei w rurze.

      • 4 1

      • Czy chodzi o rurę ściekową?

        • 0 0

    • A jednak sieją... (1)

      • 0 0

      • Sasinieją raczej...

        • 2 0

  • 17 godzin naprawiano uszkodzoną sieć trakcyjną tramwajów ,zlikwidowac w koncu i zastapic autobusami na stałe (2)

    bo obecnie i tak autobusy jadą za tramwaje.

    • 5 5

    • Dlatego nie należy budować sieci trakcyjnej (1)

      • 1 1

      • Degradacja gdańskiej tramwajowej sieci trakcyjnej dokonana przez Rajbud nie jest żadnym argumentem

        • 0 0

  • Aż wstyd ! Politechnika Gdańska wygaduje bzdury ! (4)

    Od kiedy spalinowe składy mają mniejszy wpływ na środowisko niż elektryczne! Promujemy Auta na prąd, a pociągi na mazut ? Pomorskie to nie Austria nie ma podjazdów pod wzniesienia ponad 60%! Hybrydowa bzdura! Zestaw baterii byłby tak ciężkie, że pociąg by nie wjechał na nachylenie 40 %. A odcinek ze Strzyża do Kiełpina z pasażerami, pokonywał ze średnią prędkością 10 km/h i nie wiem czy w ogóle na tych bateriach by dojechał. Przecież coś musi ładować te akumulatory czy kondensatory ! Prąd można podać przez szyny nie trzeba trakcji napowietrznej ! Eksperci z Politechniki się kompletnie skompromitowali !!! Aż strach wysłać dzieci na taka Politechnikę. Mam 30 lat doświadczenia w kolejnictwie. Budowałem trakcje kolejowe w Austrii, Polsce, Argentynie, Chinach (pod transport magnetyczny) i 17 innych rajach ale takich bzdur nie słyszałem.

    • 19 8

    • prąd można podać przez szyny (2)

      rzeczywiście - fachowiec, nie ma co

      • 1 3

      • Pisząc takie bzdury tylko się kolego kompromitujesz

        • 0 0

      • nie no, można podać prąd przez szyny

        w UK stosuje się "trzecią szynę", w innych krajach używaną głównie w systemach kolei podziemnej.

        • 1 1

    • Pierwsze wagony akumulatorowe zastosowały

      koleje niemieckie w 1887 roku. Po wojnie na trasie Prabuty-Kwidzyn i Jabłonowo kursowały wagony akumulatorowe z których jeden został adoptowany do potrzeb pociągu pogotowia sieciowego. Stacjonował w Odcinku Sieci w Gdańsku.

      • 2 1

  • tak będzie

    Brawo, Dominika!

    • 4 0

  • Kompletna bzdura. (4)

    Zasięgi składów w okolicach 40km oznaczają, że po przejechaniu trasy w jedną stronę skład trzeba odstawić na 8-10 godzin na ładowanie albo posiadać co najmniej 10 dodatkowych pakietów akumulatorowych - ich koszt i jednak czas wymiany grałyby dużą rolę. Albo posiadać 10x więcej składów, niż jeździ. Dobry inżynier powinien znać też podstawy ekonomii projektowej. A - okręty (a nie łodzie) podwodne, żeby poruszać się na akumulatorach, ładują je silnikami diesla, także argument bez sensu, bo dotyczy tylko chodu w zanurzeniu.

    • 23 10

    • A trolejbusy trzeba odstawiać do ładowania (3)

      Będą się ładować jadąc na odcinkach zelektryfikowanych, nawet stacji ładowania nie potrzeba

      • 4 0

      • Jasne. (2)

        Założywszy, że zastosuje się technikę ładowania trakcyjnego o maksymalnej możliwej mocy, przy baterii o tak dużej pojemności czynnej, co kolejowa, w trakcie 30 minutowego przejazdu po sieci nie da się odzyskać całej energii zużytej na przejazd odcinka bez trakcji. Sądzę, że 25% to będzie cud. Więc i tak po 3 przejazdach skład będzie musiał być odstawiony na pełne ładowanie (po 3, bo baterii nie rozładowuje się do zera).

        • 2 3

        • (1)

          Nie musisz ładować akumulatorów tylko odzyskiwaną energią. Ładujesz energią odzyskiwaną i energią dostępną z sieci jednocześnie.

          • 0 0

          • Szczególnie na linii o charakterze górskim jadąc pod górę

            Powodzenia!

            • 0 0

  • Zasobniki , hmmmmm

    może rezerwuary lub zbiorniki !! koła zamachowe !! zapory wodne !! sprężone powietrze !!
    wiatr czyli żagle !! pedały czyli siła mięśni !! holtzgaz !! no i pozostają paluszki R6

    • 3 1

  • No tak...

    ...ale pytanie zasadnicze, czy znajomi królika zarobią na tych renowacjach tyle ile oczekują. Przecież z artukułu wynika, że to rozwiązanie jest ekonomicznie tańsze niż elektryfikacja. "Szwagier" może być niezadowolony, że mało zarobił. To jest najpoważniejszy problem.

    • 4 1

alert Portal trojmiasto.pl nie ponosi odpowiedzialności za treść opinii.

Najczęściej czytane