• 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

  • Praca pracą, ale funkcjonalność tej linii wymaga elektryfikacji.

    • 13 3

  • 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

  • Ciekawa magisterka ale niepraktyczna (3)

    Las trójmiejski to nie starówka. Słupy i linie trakcyjne nie będą tu nikomu wadzić. Akumulatory są ciężkie, na ładowaniu są straty energii. Lepiej prąd puścić kablem bezpośrednio na silnik.

    • 25 6

    • (2)

      najbliższa starówka jest w Toruniu

      • 1 1

      • A taras widokowy we Wrocławiu

        • 2 0

      • Napisał starówka - małą literą "s".

        • 0 0

  • Ja czuje, ze jakby za realizacje tego zadania wzialby sie Urzad Marszalkowski to na te linie musialaby wrocic albo lokomotywy albo drezyny... Ciekawa koncepcja ale ciezko bedzie wprowadzic cos takiego w wojewodztwie, gdzie nie moga nawet wprowadzic porzadnego taktu i rozkladu dla pociagow. Obudzmy sie, na linii SKM jezdza sklady ktore powinny juz byc na zlomie lub w skansenie kolejowym.

    • 10 3

  • 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

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

      • 2 0

    • 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

  • Elektryfikacja PKMki, jednak bardzo wskazana.

    Naukowo można dowodzić wielu teorii ale praktyka to już zupełnie inna strona świata. Brawo młodej dziewczynie za dociekliwość i wytrwałość ale życie zweryfikuje teorię i to bardzo szybko. Przy okazji dodam jeszcze że czas już rozpocząć prace nad podwyższeniem napięcia sieci trakcyjnej, tak jak to ma miejsce u sąsidów - nawet na Ukrainie jadą już w kierunku 25kV.

    • 19 6

  • Papier wszystko przyjmie...

    Teorie, fantazje i marzenia sobie, a życie sobie.

    • 18 6

  • Opłacalność wyliczona chyba dla jednego roku, tego w którym nastąpi elektryfikacja. In dalej czasowo tym bardziej opłaca się zasilać po kablu, nie trzeba doktoratu do tego. Co z planem aby Pendolino podjeżdżało pod lotnisko

    • 11 5

  • Czy wiadomo już o ile poszerzy się "pas torowy" po elektryfikacji na odcinku Wieżyca - Gołubie ? (3)

    • 3 5

    • O drugie tyle co jest, bo dojdzie drugi tor. (2)

      Sama elektryfikacja jako taką nie zajmuje żadnych dodatkowych pasów tak drogowych jak i torowych.

      • 4 0

      • a słupy elektryczne po obu stronach torów ? (1)

        • 0 2

        • Zawarte są w obecnej szerokości pasa. Tak jak urządzenia sygnalizacji itp.

          Ps. Nie słupy elektryczne bądź energetyczne, tylko trakcyjne.

          • 3 0

  • skoro nie trzeba to dlaczego nie jeżdżą?

    odcinek: Gdynia Główna - Gdynia Oksywie, tory są, perony też jeszcze nie rozebrane

    • 11 1

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

Najczęściej czytane