Будущее за углом.
Электробусы вчера и сегодня

Разобраться с текущей географией поставок электробусов, концепциями их зарядки непросто. Все настойчиво убеждают в верности именно своих идей. В гонке за рынок сбыта часто встречаются необычные и интересные решения, увы, под натиском лоббистов не всегда в достаточной мере известные.

Троллейбусозаменители

Транспортный комиссар Лондона Питер Хенди (Peter Hendy) в одном из своих выступлений отметил, что нет ничего плохого в троллейбусах. Они чистые, тихие и быстрые, но необходимо, чтобы потребность в контактной сети, т.е. в проводах, была доказана. Это прозвучало на фоне того, что в 2016 г. власти Лондона приобрели первую партию электробусов, размер которой вывел английскую столицу на второе место в Европе по их количеству – 105 единиц. Решение о начале эксплуатации электробусов приняли за очень короткое время. При этом дискуссии о строительстве троллейбусных систем и прежде всего в городе Лидс не умолкают последние 10 лет. Этот и другие похожие проекты постоянно вызывают сомнения у чиновников в целесообразности их внедрения.

В другой точке Земли, в Бразилии, на одной из выставок Международного союза общественного транспорта (UITP) чиновнику, отвечающему за транспорт, был задан вопрос, почему Всемирный банк финансирует продвижение автобусов на топливных батареях и других гибридных установках, главное преимущество которых – это отсутствие вредных выбросов в атмосферу. При том, что в Сан-Пауло и в других городах страны есть развитые системы троллейбуса, проверенные годами надёжной эксплуатации. Не стоит ли их расширять? Задумавшись, чиновник сказал, что мы знаем, как работают троллейбусы, а прогресс рассматривает неоперившиеся технологии, поощряя развитие частной промышленности, доводя её уровень до зрелых технологий.

Главная задача современных, да и прошлых разработчиков электробусов – достичь сопоставимого с троллейбусами пробега в сутки – 350 км от одной зарядки. Для этого применялись суперконденсаторы, цинковые воздушные камеры, железо-фосфатные, литиевые батареи и многие другие типы батарей. При этом, если сначала жизненный цикл батарей пытались сделать таким же, как у троллейбуса с его проводами и подстанциями, а это минимум 25 лет, то впоследствии цель продлить ресурс сократился до 5 лет.

Лидер отрасли – китайская компания BYD сообщала, что для сопоставимых с троллейбусами пробегов, а цифра была уменьшена до 250 км, её электробусам достаточно 3 подзарядки. На деле вышло 5. Так, наверное, совпало, что тогда же, в конце 2014 г., акции компании упали на 40%, а в крупнейших некогда мировых троллейбусных городах Пекине и Шанхае после многолетнего перерыва вместо электробусов начали массово закупать новые троллейбусы.

Мировое «антитроллейбусное» лобби не простило это троллейбусам и их защитникам. В качестве экологически чистых автобусов троллейбусы в мировой реестр включать отказались. Об этом свидетельствуют данные таких исследовательских компаний, как IDTechEX. Помимо статуса это косвенно означает и то, что производитель и потребитель не смогут воспользоваться и государственной субсидией при покупке транспортного средства.

Следующим шагом в борьбе электробусов с троллейбусами стало количество и качество батарей. Одна из последних новинок – сочленённый 18-метровый BYD ценой $1,2 млн почти на 50% дороже такого же по характеристикам кузова троллейбуса – электробуса с динамической подзарядкой швейцарского производства. Достоинства сочленённого электробуса BYD – срок службы батарей, заявленный на 12 лет! Штраф за такой ресурс – это их вес ~3,5–5,2 т. Эксперты отмечают, что при ненадлежащем уходе и выводе из строя этих батарей, стоимость ремонта будет равна 80% от цены новых.

Если рассматривать уже действующие примеры городов, где электробусы работают много лет, то интересен прежде всего Шанхай. В городе к середине 1990-х годов работало почти 940 троллейбусов. Город входил в первую группу мировых троллейбусных центров как по числу машин, так и по протяжённости контактных сетей. Сначала троллейбусы заменяли гибридными автобусами. С начала 2000-х годов «рогатых» потеснили электробусы с ультрабыстрой и ночной подзарядкой. «Грибками» – зарядными станциями был заставлен как центр, так и отдалённые от него районы.

В дорожном движении и расписании нарастал хаос, имелись регулярные сбои. Следует добавить ещё два важных аргумента не в пользу электробусов. Первый – это накладные расходы, которые росли. Второй – это наличие дизельных отопителей в салоне на фоне устойчивой тенденции к ухудшению экологической обстановки. К 2014 г. в городе оставалось около 100 троллейбусов. Неожиданно для многих в 2014 г. принято решение о закупке 230 новых троллейбусов. Второй мерой властей стало развитие действующей сети путём строительства выделенных скоростных линий, по которым пустили электробусы с динамической подзарядкой. Первый такой маршрут № 71 был открыт в феврале 2017 г. Исследования, проведённые за время его работы показывают положительные тенденции и прежде всего в равномерном электроснабжении машин в движении, отсутствии скопления электробусов, нуждающихся в подзарядке. Цена реализации этого проекта в разы меньше, чем ранее внедряемые.

Недавние конкуренты рогатых

Пик внедрения гибридных автобусов, прежде всего на водороде, пришёлся на 2005 г. Их активно выставляли и рекламировали с середины 1990-х. Один из самых больших парков таких машин, расположенный в канадском Уистлире, недавно столкнулся с кризисной ситуацией из-за стоимости эксплуатации всей системы. Похожая ситуация и в европейских городах, где работают гибриды. Капитальные затраты не оправдались, а созданные предприятия требуют новых финансовых вливаний. Не менее сокрушительное поражение проект потерпел в Китае, где ячейки топливных элементов были повреждены плохим воздухом!

Гибридные автобусы стали неким альянсом политиков и зелёных активистов, стремящхся показать свою заботу о людях и окружающей среде. Однако в действительности гибриды выделяют меньше СО₂, при этом они выбрасывают в атмосферу более опасные канцерогенные микрочастицы.

Ещё одной проблемой для многих городов стало строительство парков для хранения машин и станций по обслуживанию оборудования. Требования к такому подвижному составу в каждой стране разные и, как правило, требующие строительства большого комплекса даже для малого числа эксплуатируемых машин.

Мир электробусов

Современная мировая промышленность, конечно, главным образом китайская, предлагает потребителям три типа электробусов: 1) ультрабыстрая подзарядка от расположенных в разных местах станций; 2) ночная зарядка на территории гаража; 3) динамическая подзарядка от контактной сети в движении. Электробусы первых двух типов внедряют в городах тех стран, где нет троллейбусов с их инфраструктурой.

В ходе эксплуатации электробусов с ночной подзарядкой выявлены такие особенности – концентрация больших мощностей в отдельно взятом месте. Рост числа электробусов вызывал проблемы с получением дополнительных мощностей, городским властям приходилось пересматривать устоявшуюся схему энерговооруженности. Выделенных мощностей постоянно не хватало. Выпускаемые на маршруты машины заряжались ночью от 3 до 8 часов. В сравнении с другим городским пассажирским транспортом имели больший вес из-за установленных на борту батарей-накопителей.

Казалось, что выходом станет внедрение электробусов с ультрабыстрой зарядкой от установленных в разных местах маршрута мобильных станций. На одну подзарядку уходило от 10 до 20 минут, но для работы по графику машине необходимо до 5 зарядок. В городах, выбравших такой тип зарядки электробусов, возникли скачкообразные нагрузки на энергосистему. С увеличением машин на маршрутах в разных частях города у зарядных станций образовывались очереди из «выдыхающихся» электробусов.

Как и в середине прошлого столетия, так и в начале 2000-х годов сторонники троллейбусов приводили свои аргументы за сохранение проводов и штанг. Доказано, что штанги на крыше – это универсальные токоприёмники, автоматически управляемые из кабины водителя, которые могут быть использованы как для приёма тока с проводов, так и с шин ультрабыстрых станций подзарядки. При этом у штанги выше диапазон высоты токосъёма и возможность отклонения в разные стороны, что стало важным достоинством для ультрабыстрых станций, где от частых зарядов большими токами, выгибавшиеся шины создавали плохой контакт с пантографами электробусов, зачастую не заряжая их совсем.

Международные эксперты к концу 2000-х годов включили троллейбусы с автономным ходом в число электробусов, дав им наименование электробус с динамической подзарядкой (In-motion changing IMC). Преимущества таких электробусов заключаются в распределённой нагрузке на подстанции и сети, передающие электроэнергию в течение всего дня большому числу машин. Наличие воздушных проводов обязательно лишь на отдельных участках маршрута для зарядки батарей движущимся электробусам. Немаловажным достоинством проводов является их связующая роль между всеми источниками питания – подстанциями, при этом возможны оперативные переключения энергоснабжения, что невозможно у первых двух систем зарядки, так как точки питания не связаны между собой.

Почему же тогда города, где есть развитые троллейбусные сети, отказываются от внедрения электробусов с динамической подзарядкой? Ответ на этот вопрос простой. Чиновникам, производителям и проектировщикам не удастся заработать больших денег на НИОКР, строительстве и дальнейшей эксплуатации системы и конечно же на самом подвижном составе.

Победитель конкурса молодых проектов «ЭспоСитиТранс-2014», заместитель директора филиала Центральный ГУП «Мосгортранс» Денис Фролов в 2016 г. предложил интегрировать контактную сеть троллейбуса в городскую среду любого города, где она есть. Его проект «Садовое кольцо» предусматривает демонтаж проводов в центральной и исторической части города с сохранением кольца из проводов для подзарядки электробусов в движении и их дальнейшем движении в центр и на окраины, где на конечных остановках на удалении от основной сети до 15–20 км устанавливаются станции ультрабыстрой зарядки. Током кольцевой линии в городе помимо троллейбусов ведётся зарядка электромобилей, каршеринга и такси от стилизованных в городскую среду опор со стилистической контактной сетью. В ночное время суток для разгрузки мощностей от этих же проводов возможна зарядка коммунального транспорта на электротяге, а под сетью работают грузовые троллейбусы с автономным ходом.

Кот в мешке для России

Наша страна с её пока ещё очень большим числом электротяговых подстанций, контактных сетей и самое главное специалистами, умеющими обслуживать все эти объекты, могла бы стать не только троллейбусной державой мира, но и электробусной. Однако на деле всё иначе. Каждый год в стране снимают десятки километров проводов, закрывают парки, а вместе с этим идёт сокращение заводов-изготовителей подвижного состава и что самое плохое – прекращена подготовка кадров.

Министерство транспорта Российской Федерации оценку деятельности органов исполнительной власти субъектов и органов местного самоуправления не дает. Решения о развитии того или иного вида транспорта принимаются этими же органами власти самостоятельно.

В Москве, где до недавнего времени было сосредоточено самое большое число троллейбусных машин и маршрутов, с 2016 г. ведётся их поэтапная замена на обычные дизельные автобусы. Громкий проект 2017 г. на закупку 300 электробусов в основе своей предполагает зарядку электробусов не динамическим типом, а в парках и на конечных станциях. Самым нелепым электробусом 2017 г. оказался «СитиРитм-12Е», в салоне которого нет ни одного пассажирского сиденья на низком полу – все расположены на пандусах, что фактически делает эту машину высокопольной.

На этом фоне в рамках государственной программы по продвижению известных российских брендов и товаров за рубежом, корреспонденты телевизионной сети RT (Russia Today) осенью 2017 г. подготовили сюжет на английском, испанском и арабском языках о производстве электробусов с динамической подзарядкой в Энгельсе Саратовской области. Такие электробусы уже выпускают в России и работают в разных городах, включая дальнее зарубежье. Их нет только в Москве… А электробусы других типов в единичных экземплярах были изготовлены и даже показаны на разных выставках, однако ни один из них так и не работал в обычном городском режиме более года. За весь 2017 г. в России было выпущено 4 таких электробуса против более чем 100 электробусов с динамической подзарядкой.