• 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

  • Hałas

    Odjeżdżające składy PKM są bardzo głośne. Bardzo! Warto się nad tym zastanowić

    • 4 3

  • (1)

    1. Mniejszą szkodą dla środowiska jest eksploatacja spalinówki niż wyprodukowanie i późniejsza utylizacja akumulatorów.
    2. Akumulatory drastycznie podnoszą masę pojazdów, co powoduje duzo większe straty energii na ich rozpędzanie. Odzysk prądu przy hamowaniu po części to rekompensuje, ale tylko po części. Straty energii są tym większe im częstsze są przystanki, jak w przypadku PKM.
    3. Co to za argument z łodziami podwodnymi? W technice wojskowej ekonomia eksploatacji bądź "przyjazność dla środowiska" są na szarym końcu priorytetów.

    • 44 11

    • Matole spaliny sa trujace takze dla ludzi

      • 1 2

  • Pytania.

    1. Jakie charakterystyki trakcyjne i jakich pojazdów zostały wykorzystanie do obliczeń?
    2. Jaki profil trasy był brany pod uwagę?
    3. Jaki algorytm obliczeń był użyty do przejazdu teoretycznego?
    4. Jakie są koszta utylizacji zasobników energii zamontowanych w pojazdach?

    • 7 1

  • Dawno dawno temu linia kolejowa Reda - Hel (4)

    miała być zelektryfikowana albo na odcinku Władysławowo - Hel - Władysławowo miały kursować pojazdy elektryczne. Takie były zamierzenia. I co i nico.

    • 5 1

    • tam jest problem z budową podstacji trakcyjnych

      w systemie 3kV DC dla lekkiego ruch podstacje powinno się lokalizować nie dalej, niż co 28km (w praktyce celuje się w 20jm), czyli jedna podstacja wypadałaby między Chałupami a Kuźnicą. Na to nie ma miejsca - to jednak spore obiekty. Gdyby przejść na 25kV AC - bez problemu całą linię można zasilić dwoma stacjami na końcach.

      • 1 1

    • A od Redy do Władysławowa już nie? (2)

      • 1 1

      • Czytaj ze zrozumieniem (1)

        • 0 1

        • "albo na odcinku..." albo pisz ze zrozumieniem

          • 1 0

  • Reasumując: (2)

    1) Cena
    Koszt trakcji nad PKM około 60 mln złotych. Koszt pojedynczego składu hybrydy około 10 mln zł/szt więcej. Dla zapewnienia 15 - 20 pojazdów do projektu PKM od 150 do 200 mln zł. Więc nie wiem komu i gdzie to się opłaca.
    2) Dostępność taboru:
    "mógłby być w Polsce produkowany" dobre! Jak Polski samochód elektryczny czy jak polska elektrownia jądrowa?
    3) Poprawność wyliczeń
    Czy autorka wzięła pod uwagę tylko odległość czy górski charakter linii PKM i linii 201 na przedmiotowym odcinku?

    • 21 5

    • co do "przejazdu teoretycznego" (1)

      uwzględnia on wszystkie warunki linii, w tym także jej nachylenie

      • 2 1

      • Zależy, czasem wyznacza się średnie nachylenie pomiędzy odcinkami w celu łatwiejszego sterowania pojazdem w trakcie symulacji i określanie drogi hamowania.

        • 1 0

  • (1)

    Najlepiej wrócić do parowozów, używać drogi nam węgiel i wspierać tak wyzyskiwanych górników.

    • 25 3

    • po co kupowac parowozy, jak górnicy mogą sobie spokojnie te pieniądze przejeść sami?

      • 1 0

  • Elektryfikacja (2)

    Po co jest ta elektryfikacja? No wlasnie po co? Otóż to nikt nie wie po co, więc nie musisz się obawiać, że ktoś zapyta. Wiesz co robi ta elektryfikacja? Ona odpowiada żywotnym potrzebom całego społeczeństwa. To jest elektryfikacja na skalę naszych możliwości. Ty wiesz co my robimy ta PKMka? My otwieramy oczy niedowiarkom. Patrzcie, mówimy, to nasze, przez nas wykonane i to nie jest nasze ostatnie słowo! I nikt nie ma prawa się przyczepić, bo to jest PKMka społeczna w oparciu o sześć instytucji która sobie zgnije, do jesieni na świeżym powietrzu, i co się wtedy zrobi?

    • 24 20

    • nk

      To jest do tej pory uważane za odkrywcze?

      • 0 0

    • Pierdololo do znudzenia z Misia, a sieć trakcyjna jest bardzo potrzebna, ale co mogę o tym wiedzieć ludzie, którzy całe życie żyją tylko jednym filmem i o zgrozo mają jeszcze prawa wyborcze.

      • 7 2

  • skład elektryczny nie znaczy bardziej eko (3)

    Co ciekawe prowadzone 3 lata temu obliczenia mojego zespołu dot. porównania emisji zanieczyszczeń ze składu elektrycznego ze spalinowym wykazały, że więcej emisji powoduje skład elektryczny z uwagi na korzystanie z prądu wytwarzanego z elektrowni węglowych oraz straty na sieciach..... Oczywiście skład spalinowy to emisja niska ale z drugiej strony jest też wysoki koszt środowiskowy samej elektryfikacji.

    • 9 7

    • Bzdura, porównaj sprawność obu napędów i dopiero pisz. (2)

      • 2 1

      • (1)

        no właśnie brano pod uwagę sprawność hahahha

        • 0 4

        • to założono dla silnika elektrycznego jazdę forsowną

          natomiast w praktyce stosuje się jazdę "z wybiegiem" - na czym można oszczędzić nawet połowę energii elektrycznej kosztem kilkunastu sekund czasu przejazdu.

          • 3 0

  • A dlaczego musimy elektryfikować ten odcinek? (3)

    Czy oprócz dbania o klimat (niższa emisja CO2) są lu temu jakieś powody? Pytam bo jak to ma niby wpłynąć na ekonomiczność tego połączenia albo częstotliwość kursowania składów?

    • 7 6

    • elektryczne jeżdżą szyciej (mają wieksze przyspieszenia) i bardziej sprawdzają się w ruch miejskim (1)

      • 2 0

      • są przede wszystkim dużo odporniejsze

        silnik wysokoprężny to kilkaset ruchomych elementów podatnych na awarie. Silnik elektryczny (indukcyjny) nawet nie musi mieć szczotek, a w nowszych rozwiązaniach może napędzać koło bezpośrednio, bez udziału przekładni.

        • 2 0

    • po to że nie ma alternatywy na wypadek zablokowania głównej lini Gda - Gdy

      • 2 0

  • (3)

    Pani Dominiko, proszę nie przejmować się hejtem "realistów", którzy czytając artykul odnoszą się do Pani pracy.
    Dyplom to coś więcej niż "kopiuj, wklej" zatem gratuluję propozycji inowacyjnego (jak na nasze warunki) rozwiązania.
    i zawsze proszę pamiętać - per aspera ad astra. Pozdrawiam.

    • 13 8

    • (1)

      Nikt Pani Dominiki nie hejtuje. Tylko realiści powątpiewają w tezy tej pracy magisterskiej.

      • 2 3

      • Powątpiewają w artykuł, pracy dyplomowejej nie znają, a tym bardziej prowadzonego w niej badania.
        Niesamowite, że tyle ekspertów w dziedzinie koleji i na podstawie artykułu prasowego są w stanie ocenić jakoś pracy.

        • 3 1

    • Jest taki opel astra

      • 0 3

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

Najczęściej czytane