Johdinautoliikenteen hankeselvitys - HSL

tamaa tietoa Van Hool/Vossloh-Kiepe 18 m niveljohdinautojen vastaanottokokeista Milanossa. Siellä mitattiinjarrutusenergian talteenoton osuudeksi noin 30 % kokonaisenergiasta.Taulukko 1. Hyötysuhdevertailua dieselbussin ja johdinauton välillä.Hyötysuhdetarkastelua: Dieselbussi, Dieselsähköinen hybridi, JohdinautoDiesel & hydromekaaninenvaihteisto (Hondius)Dieselistä omakäytön jälkeen42 %JohdinautoSaksassa (Hondius)JohdinautoSuomessa (Hondius,Mättö, Lähdetie)Dieselhybridi(Nylund, VTT)Johdinauto(Nylund, VTT)hyötysuhdeDiesel-sähköinensarjahybridi (Hondius)hyötysuhdeDieselistä omakäytönjälkeen 42 %hyötysuhdehyötysuhdehyötysuhdehyötysuhdeLauhdevoimalaitosCHP-voimalaitosPolttoaineenMaakaasuun perustuva(Keski-Eurooppa) 60 % (Helen) 90 % jalostus 87 % sähköntuotanto 47 %380 - 150 kV verkko 98 % 110 - 400 kV verkko 99 % Dieselmoottori 40 % Sähkön siirto 95 %150 - 6 kV jakelu 98 % 20 -110 kV jakelu 99 % DC-syöttöasema 97 %DC-syöttöasema 97 % DC-syöttöasema 97 % 750 VDC ajojohto 96 %600 VDC ajojohto 95 % 750 VDC ajojohto 96 % Apulaitekäytöt 97 %Hyötysuhde ennenvoimansiirtoa 42 % 42 % 53 % 82 % 35 % 40 %VoimansiirtoHydromekaaninen vaihteistoGeneraattori jatasasuuntaajaGeneraattori jatasasuuntaajakäytössä vainhidastuksissavapautuvanGeneraattori jatasasuuntaajakäytössä vainhidastuksissavapautuvan93 %93 %energiantalteenotossaenergiantalteenotossa VoimansiirtoInvertteri, moottori,55 % voimansiirto, renkaat 70 %IGBT-vaihtosuuntaaja 98 % IGBT-vaihtosuuntaaja 98 % IGBT-vaihtosuuntaaja 98 %sähkömoottori 93 % sähkömoottori 93 % sähkömoottori 93 %kardaani 99 % kardaani 99 % kardaani 99 % kardaani 99 %tasauspyörästö 95 % tasauspyörästö 95 % tasauspyörästö 95 % tasauspyörästö 95 %Voimansiirron hyötysuhde 87 % 80 % 86 % 86 % 55 % 70 %Hyötysuhde pyörällä 37 % 33 % 46 % 70 % 19 % 28 %Jarrutusenergianuudelleenhyödyntämisenvaikutus -- 20%Johdinauto kahdellavetävällä akselillaJohdinauto kahdellavetävällä akselilla2 x 17,5%2 x 17,5% 25 % 25 %Lähteet:Dr. Harry Hondius, Zürich 18. - 19. marraskuu 2008, New Horizons for Urban Traffic, Kann der Hybridbus den Trolleybus ersetzen ? (Voiko hybridibussi korvata johdinauton?)Suomennos Raimo Mättö/Artturi Lähdetie, 10.2.2010Energiateollisuus ry, Sähkön käyttö ja verkostohäviöt 2008Nils-Olof Nylund, TEC TransEnergy Consulting, muistio "Kommentteja johdinautoliikenteen hankeselvitykseen 11.3.2011"Viime aikoina on keskusteltu myös mahdollisuudesta siirtyä suoraan täysin akkujen varassa toimivan sähköbussinkäyttöön eli luoda järjestelmä, joka ei tarvitsisi yläpuolisia ajojohtoja. Tekniset edellytykset tähän ovat joolemassa ja useita kokeilujärjestelmiä on jo rakennettu. Jatkuvassa liikennetuotantokäytössäkin on akkuteknologiaanperustuvia järjestelmiä jo erityisillä toiminta-alueilla (mm. Torino ja Lyon). Myös erityisesti Kiinassaon kehitetty testikäyttöön sähköbusseja, jotka joko lataavat itsensä pysäkeillä tai vaihtoehtoisesti niiden akutvaihdetaan aina päätepysäkillä.Taloudellisen kilpailukyvyn saavuttaminen tavanomaisessa julkisessa liikenteessä on kuitenkin vielä kaukana.Työssä tehdyn selvityksen ja mm. saksalaisen konsulttiyhtiön, Oliver Wymanin (Management Beratung) tekemänmarkkinakypsyysarvion perusteella tällainen taso voisi olla saavutettavissa vuoden 2030 jälkeen. Arvioperustuu monesta lähteestä saatujen useamman alan asiantuntijoiden ja alan teollisuuden näkemyksiin. Tämänkinjälkeen ajojohtojen etuna on, että sähkötuotanto- tai varastointilaitteistoa ei tarvitse siirtää ”ylimääräiseksimassaksi” ajoneuvoon, vaan sähkö saadaan ilman lisäpainoa ajojohdinten kautta, jotka myös siirtävätjarrutuksessa talteen otetun energian hyötykäyttöön. Näkemyksemme mukaan akkuihin ja superkondensaattoreihinnojaavat sähköbussit eivät järjestelmätasolla muodostu kilpailukykyisiksi tarkastelujaksolla.Tällä hetkellä toiminnalliseksi tavoitteeksi on realistista asettaa johdinauto, joka pystyy kulkemaan muutamanpysäkkivälin ilman yläpuolisia ajojohtoja siten, että aisojen lasku ja nosto eivät tuota liikennehäiriöitä.Hahmotelmana nähtävissä olevista teknologisista kehityspoluista on alla olevaan taulukkoon koottu tietoanäistä järjestelmistä ja teollisuudessa vallitsevasta näkemyksestä niiden markkinakypsyydestä.11