Wielkie pytania mobilnej elektryki


24-02-2018 18:15:10

Elektromobilność to gorący temat. Konferencja pod egidą SEP oraz Komitetu Naukowo-Technicznego Gospodarki Energetycznej NOT nakreśliła mapę zagadnień, jakie środowiska techniczne i instytucje publiczne muszą podjąć w tej sprawie w najbliższych latach. Rok 2025, kiedy to mamy dojść do 1 miliona aut elektrycznych, jest blisko. Czy mierzymy siły na zamiary, czy odwrotnie?

Konferencja „Elektromobilność – nowa era w transporcie i energetyce. Wyzwania dla przemysłu i nauki polskiej" (25 stycznia 2018 r.), której patronowało Ministerstwo Inwestycji i Rozwoju oraz Ministerstwo Energetyki, zgromadziła reprezentantów agend rządowych, stowarzyszeń technicznych, przedsiębiorców, a także reprezentantów jednostek komunalnych. Prezes Ewa Mankiewicz-Cudny zapowiedziała, że oczekuje relacji z przygotowań do konkretnych wdrożeń, bo nie czas już na przekonywanie się o zaletach i wadach elektropojazdów. W tym też kierunku poprowadził spotkanie przewodniczący KN-T GE NOT Ryszard Marcińczak, prezes Warszawskiej Izby Gospodarczej.

Tradycje i podstawy

Nie zabrakło jednak przypomnienia polskich tradycji: prezes SEP Piotr Szymczak wskazał na rolę Stowarzyszenia w pracach nad Ustawą elektryczną w latach 20. ub. w., kiedy Polska była najsłabiej zelektryfikowanym krajem w Europie. Ten brak częściowo nadrobiono w krótkim czasie.

Patronem dzisiejszej elektromobilności może być jej pionier – Wacław Kamil Rechniewski, konstruktor najnowocześniejszej w końcu XIX w. rodziny maszyn prądu stałego. Dziś za jednego z jego następców można uznać prof. Ryszarda Pałkę z Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technicznego, autora innowacyjnego silnika elektrycznego o rewelacyjnych parametrach. Polska nauka i przemysł dają dobre podstawy do budowania silnej branży elektromobilności, która zapewne będzie jednym z tematów przewodnich przyszłorocznych obchodów 100-lecia SEP.

Podstawy prawno-instytucjonalne tworzy Sejm i Ministerstwo Energii, które na początku 2016 r. nakreśliło wizję rozwoju elektromobilności, eksponując zwrot ku rodzimym paliwom, zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego, ograniczenie szkodliwych dla środowiska emisji impuls rozwojowy dla przemysłu. Mówiła o tym Alicja Pawłowska z ME, wymieniając pakiet ustaw stymulujących rozwój branży. Robert Dzierzgwa, dyrektor departamentu Strategii Rozwoju w MIiR, przedstawił przedsięwzięcia rządu nie tylko dla pojazdów elektrycznych, ale także dla infrastruktury ładowania i serwisu, czy innych pojazdów alternatywnych.  Wielostronnie wspierany projekt pilotażowy zostanie wdrożony w wybranym regionie z dotacją ok. 100 mln zł.

Dr Radosław Figura z Uniwersytetu Technologiczno-Humanistycznego w Radomiu przedstawił elektromobilność w liczbach: na 15 mln samochodów mamy 561 tys. aut hybrydowych lub elektrycznych. Tylko 20% stanowią auta nowe. Mówił o tym Motoryzacja zużywa 17 mld m3 oleju napędowego oraz 5,5 mld t benzyny rocznie, emitując 2 mln t cząstek stałych, 44 mln t CO2 oraz 35 mln t NOx. Największe nadzieje z zastosowaniem pojazdów elektrycznych można wiązać z segmentem pojazdów dostawczych i specjalnych na krótkich dystansach w mieście oraz w komunikacji autobusowej (mamy 75,7 tys. autobusów). Wzrasta zainteresowanie hybrydami: w całym 2016 r. przybyło 10 tys. takich aut, a tylko w 3. kwartale 2017 r. – 12 tys.

Znacząco wzrośnie zużycie energii elektrycznej, co wymaga nowych inwestycji w sieciach energetycznych, a także nowych źródeł systemowych. Auta z ogniwami paliwowymi, będą wymagały zasilania w wodór. Serwis i infrastruktura to szansa dla małych zakładów i warsztatów elektrotechnicznych, do których trzeba będzie wykształcić fachowców. Ta ostatnia „szansa" rozwoju może się okazać najtrudniejsza do wykorzystania, biorąc pod uwagę stan naszego szkolnictwa zawodowego.

Trzy nogi

Elektromobilność ma się opierać na trzech nogach: państwowej, samorządowej i prywatnej. Przykład małych terenowych pojazdów elektromobilnych, które mogą być zaczynem do większej produkcji, przedstawił Jędrzej Dąbrowski z firmy produkującej pojazdy wyposażone w litowo-jonowe baterie trakcyjne. W koprodukcji z firmami zagranicznymi wytwarzane są już w Polsce bardzo efektowne auta z użyciem elementów high-tech: 2-osobowy pojazd z napędem na 4 koła, o zasięgu 100 km, z silnikiem 14,9 kW, rozwija prędkość do 110 km/h.

Prezes Zarządu PKM Sp. z o.o. w Jaworznie Zbigniew Nosal reprezentował miasto najbardziej zaawansowane w zbiorowej komunikacji elektrycznej. W 2020 r. aż 80% floty PKM-u stanowić będą „elektryki". Jaworzno otrzyma dofinansowanie ponad 30,5 mln zł na kolejne 20 elektrycznych autobusów (w 2017 r. podpisano z MIiR umowę). Zostanie też zbudowana niezbędna infrastruktura. Łączna wartość projektu to 48,8 mln zł. Jaworzno jest dużym miastem (prawie 100 tys.) w regionie nękanym smogiem i ma dobrze rozwiniętą sieć energetyczną oraz współpracę z dużą EC Jaworzno III. Do liderów aspiruje też Warszawa. Prezes stołecznego MZA Jan Kuźmiński zapowiedział, że tabor elektryczny w 2020 r. osiągnie liczbę 160 autobusów (na razie eksploatują 20). Problem stanowi różnorodność zastosowanych systemów bateryjnych – każdy z autobusów ma inny typ baterii, co jest na razie uwarunkowane założeniem testowania różnych rozwiązań. Obecnie na pętlach w Warszawie budowanych jest 19 szybkich ładowarek. Próbowane są też superkondensatory do odzysku energii ruszania i hamowania.

Trolejbusie, wróć!

W dyskusji podkreślano korzyści wynikające z przechodzenia na transport elektryczny w przemyśle, gospodarce komunalnej, zaopatrzeniu i komunikacji zbiorowej w miastach. Tutaj najłatwiej też o obsługę, serwis i stacje ładowania.

Rozważano szansę powrotu do rozwiązań pokrewnych z trolejbusami; w niektórych miastach Europy jeżdżą już autobusy zasilane zarówno z sieci, jak i z własnych źródeł akumulatorowych.

W końcowej dyskusji dyrektor Biura Infrastruktury m.st. Warszawy Leszek Drogosz przypomniał, że to lobby kierowców wpłynęło na likwidację ostatnich linii trolejbusowych. Jesteśmy już blisko kryzysu komunikacyjnego w miastach; o ile w Berlinie przypada 300 pojazdów na 1 tys. mieszkańców, to w Warszawie już 700. Elektromobilność może to powstrzymać, wpływając na rozwój systemów współposiadania pojazdów oraz transportu zbiorowego. Dr Waldemar Olczak z Komitetu Elektromobilności SEP zauważył, że również zasobniki energii są dobrym obiektem dla systemu wypożyczania; natomiast autobus czy autokar raczej każdy stara się kupić, nawet drożej, niż wypożyczać.

Szansa dla OZE

Pojazdy elektryczne otwierają nowe perspektywy przed elektrowniami fotowoltaicznymi i produkcją energii ze źródeł odnawialnych. Warunkiem jest zapewnienie sprawnych systemów magazynowania energii, gdyż ładowanie pojazdu nie da się dostosować do fluktuacji źródeł takich jak słońce, woda czy wiatr. Mówił o tym dr Jerzy Nadolski, prezes prywatnej firmy, która podjęła przed paroma laty trud budowy elektrowni fotowoltaicznej o mocy 0,8 MW, co było wówczas połową całej mocy fotowoltaików w Polsce. Niestety firma otrzymała możliwość sfinansowania tylko 0,34 MW, pojawiła się więc konieczność zastosowania magazynu energii. Projekt nie zyskał grantu z NCBR. Firma nie składając broni, usiłuje skorzystać z najbardziej zaawansowanych obecnie technologii. Świat idzie w kierunku ładowarek skojarzonych z magazynami energii. Zdaniem J. Nadolskiego jedynym sposobem na deregulację zawodowej sieci energetycznej jest sprzężenie jej ze źródłami odnawialnymi.

Wprawdzie obciążenie sieci będzie mniej przewidywalne niż dziś, ale może się zdecydowanie poprawić rentowność spółek sieciowych, co byłoby dodatkowym efektem –  stwierdził dr W. Olczak. Pierwszy duży magazyn energii (750 kW) uruchomiono eksperymentalnie w Pucku. Aby jednak stwierdzić, w jaki sposób takie magazyny zmienią lokalne bilansowanie energii na poziomie krajowym, potrzebne są badania oparte na wielu takich pilotażowych instalacjach. Dr inż. Wojciech Burdecki po analizie doświadczeń włoskich doszedł do wniosku, że tego typu rozwiązania sprawdzają się przy wyższym poziomie technologicznym, w sieciach inteligentnych (we Włoszech 99% sieci energetycznej). Wówczas równowaga między energetyką klasyczną, OZE i źródłami gazowymi jest łatwiejsza do opanowania, umożliwiając upowszechnienie stacji zasilania pojazdów.

Zacząć od szkoły

Studenci kierunków elektrotechnicznych uważają elektroauta za rzecz zupełnie naturalną i chcą się realizować w tej dziedzinie – przekonywał doc. dr inż. Wiesław Brociek z Politechniki Warszawskiej. Nie zdają sobie jednak sprawy z otoczenia systemowego, jakie musi temu towarzyszyć, a zwłaszcza z problemów transportu zbiorowego i sieci energetycznych. Tu brakuje programów kształcenia i chętnych do specjalizowania się.

- Mamy potencjalnie dużo konstruktorów, mało promotorów systemu – powiedział, nieco studząc entuzjazm „elektromobilny". Branża samochodów elektrycznych rozwinie się, kiedy osiągniemy wyższy stopień automatyzacji i sterowania zarówno mechanizmów pojazdowych, jak samego systemu zasilania i obsługi. Do tego jeszcze daleko. Tańsza recepta na rozwój to przechodzenie na wyższy standard emisji spalin - euro 4 czy nawet euro 3.

Prowadzący konferencję Ryszard Marcińczak wyraził na zakończenie zawód z powodu słabego zainteresowania w Polsce systemowym rozwiązaniem, które zostało osiągnięte właśnie we Włoszech, gdzie każde miasteczko ma system zarządzania inteligentnym systemem opomiarowania w sieciach energetycznych. To stanowi podstawę do wprowadzania kolejnego nowego systemu dużej skali – elektromobilności. Od tego trzeba by zacząć, a nieodzownym podmiotem takiego podejścia musi być szkoła i uczelnia. Prezes Marcińczak zapowiedział sformułowanie wniosków z konferencji i przekazanie ich agendom rządowym.

Zygmunt Jazukiewicz

 

 

 

 

 

 

Wystąpienie prezesa SEP dr. inż. Piotra Szymczaka

 

 

 

 

 

 

 

Prof. Ryszard Pałka

 

 

 

 

 

Alicja Pawłowska (ME), Robert Dzierzgwa (MIiR)

 

 

 

Uczestnicy panelu "Polski przemysł motoryzacyjny na drodze do mobilności"

Zdjęcia: J. Kowalski

Komentuje Waldemar Rukść

21-22
Aktualny numer WSZYSTKIE
eNOT.pl - Portal Naczelnej Organizacji Technicznej | eNOT.pl