PESA Bydgoszcz rozwija prototyp pasażerskiego pociągu HEMU, który ma korzystać z trzech źródeł energii: sieci trakcyjnej, wodoru i baterii. Za integrację układu napędowego odpowiada zespół ABB z Aleksandrowa Łódzkiego. Dzięki takiemu rozwiązaniu jeden skład ma obsługiwać zarówno linie zelektryfikowane, jak i odcinki bez trakcji – bez używania silnika Diesla.
Na trasie z siecią trakcyjną pociąg będzie pobierał z niej energię. Po wjeździe na odcinek niezelektryfikowany ma przełączyć się na baterie i ogniwa paliwowe zasilane wodorem. Takie rozwiązanie może trafić do przewoźników regionalnych, bo część takich tras obecnie nadal wymaga pociągów spalinowych.
Trzy napędy muszą działać jak jeden
Najtrudniejsze nie jest samo umieszczenie kilku źródeł energii w jednym pojeździe. Poszczególne urządzenia muszą stale wymieniać dane, rozdzielać energię i automatycznie dostosowywać pracę składu do warunków na trasie. Do tego potrzebne są przekształtniki, baterie trakcyjne oraz systemy sterowania i zarządzania energią.
Za opracowanie i integrację tej części pokładowej infrastruktury odpowiada polski zespół ABB, współpracujący z inżynierami PESA. Część podzespołów pakietu trakcyjnego powstanie w Aleksandrowie Łódzkim, pozostałe w zakładach ABB we Włoszech i Szwajcarii. Zespół z Polski ma następnie połączyć urządzenia w jeden system i koordynować współpracę specjalistów z kilku krajów.
– W tym projekcie nie chodzi o dostarczenie kilku niezależnych urządzeń i zainstalowaniu ich na pojeździe kolejowym. System zarządzania energią będzie odpowiadał za współpracę trzech różnych źródeł energii i dostosowywanie sposobu pracy pojazdu do warunków na trasie. Wszystko musi tworzyć jeden spójny układ. Nasz zespół odpowiada za dostawę oraz połączenie różnych technologii i koordynację współpracy pomiędzy specjalistami z kilku krajów. To kompetencje znacznie wykraczające poza samą produkcję urządzeń – mówi Dawid Szkucik z biznesu Systemów Napędowych ABB w Aleksandrowie Łódzkim.
Pociąg pojedzie tam, gdzie kończy się trakcja
HEMU ma odpowiadać na problem, z którym mierzy się kolej w wielu europejskich państwach. Według danych Eurostatu niespełna 60 proc. linii kolejowych w Unii Europejskiej jest zelektryfikowanych. Na pozostałych trasach przewoźnicy muszą korzystać z innego rodzaju napędu.
Tam pojazd wykorzystujący kilka źródeł energii może mieć największe zastosowanie. Chodzi szczególnie o linie regionalne i lokalne, gdzie budowa trakcji na całej długości byłaby droga albo skomplikowana technicznie. Dotyczy to również tras przebiegających przez gęsto zabudowane tereny oraz miejsca, gdzie trzeba ograniczyć emisje i hałas.
– Możliwość korzystania z trzech źródeł energii daje przewoźnikowi znacznie większą swobodę w planowaniu tras. Pociąg nie zatrzymuje się wraz z końcem sieci trakcyjnej. Może kontynuować jazdę bez silnika Diesla, wykorzystując wodór i energię zgromadzoną w bateriach. To istotne tam, gdzie pełna elektryfikacja linii nie miałaby ekonomicznego uzasadnienia – dodaje ekspert.
To nie pierwszy innowacyjny pociąg
HEMU nie jest pierwszym wspólnym projektem obu firm związanym z napędem wodorowym. Zespoły PESA i ABB pracowały wcześniej przy lokomotywie wodorowej, której projekt zakończył się w 2021 r. Tym razem zadanie jest jednak bardziej skomplikowane.
Nowy skład ma być projektowany zgodnie z europejskimi wymaganiami dotyczącymi interoperacyjności, bezpieczeństwa i eksploatacji. Interoperacyjność oznacza w tym przypadku zdolność pojazdu do pracy w różnych systemach kolejowych według wspólnych europejskich standardów. Dzięki temu doświadczenia zdobyte przy HEMU mogą później znaleźć zastosowanie również poza Polską.
Polscy inżynierowie integrują cały system
Dzięki temu projektowi rozwiną się kompetencje polskiego przemysłu kolejowego. Polski zespół ABB odpowiada nie za pojedynczy podzespół, lecz za połączenie kilku technologii w jeden działający system. W fabryce PESA gotowy układ napędowy zostanie następnie zintegrowany z pozostałymi instalacjami pojazdu.
– Polska jest dziś miejscem, w którym nie tylko produkuje się urządzenia dla kolei. Coraz więcej kompetencji dotyczy projektowania, integracji i prowadzenia całych przedsięwzięć technologicznych. – uważa Dawid Szkucik. – Kilka lat temu wspólnie z firmą PESA zdobywaliśmy doświadczenia przy pierwszej polskiej lokomotywie wodorowej. Dziś część tego samego zespołu pracuje nad bardziej złożonym pojazdem pasażerskim wykorzystującym trzy źródła energii. W ten sposób buduje się lokalne know-how.
Jeśli rozwiązanie sprawdzi się w eksploatacji, HEMU może dać przewoźnikom alternatywę dla pociągów spalinowych. Zamiast dostosowywać całą trasę do jednego rodzaju napędu, można byłoby dostosować sam pojazd do infrastruktury, po której jedzie.
Polecamy także:
- Odrabianie lekcji przy kuchennym stole to rzeczywistość dla co trzeciego lokatora mieszkań
- Serwery grzeją przez całą dobę. Polska chce wykorzystać tę energię w kaloryferach
- Bruksela obiecuje deregulację. Tymczasem jedna branża śledzi około 250 aktów prawnych
