Што е електричен пат?
Електричен пат, eroad, eHighway или електричен патен систем (ERS) е систем кој овозможува пренос на енергија помеѓу возилото и патот по кој се движи. Електричните патишта се класифицирани во три категории врз основа на тоа како се врши полнењето:
- Надземен проводник: Во овој тип на полнење струјата континуирано се пренесува од надземните водови до возилото преку пантограф. Надземното проводно полнење е најпогодно за камиони и автобуси кои се доволно високи за да ги достигнат електричните линии. Исто така, функционира подобро за возила што патуваат по претходно одредена патека за да може да се постојано поврзани со далноводите.
- Проводен пренос на енергија од пат: Ова е слично на надземната проводна технологија, освен што наместо пантограф, енергијата се пренесува на возилото преку шини вградени во или на површината на патот. Технологијата вклучува вградена механичка рака која се поврзува со напојувањето.
- Индуктивен пренос на енергија од пат: Овде преносот на енергија се одвива помеѓу намотките вградени во патот и намотките во возилото без потреба од жици. Енергијата од мрежата се претвора во високофреквентна наизменична струја за да се создаде магнетно поле кое потоа го собираат намотките под возилото за да се произведе напон.
Кога автомобил или камион патува на пат опремен со која било од овие технологии, енергијата ќе оди директно во погонскиот систем или ќе се користи за полнење на вградените батерии. Но, штом возилото почне да вози на нормален пат, ќе се префрли на електричен или хибриден мотор или на мотор со согорување.
Употребата на електрични патишта денес е прилично ограничена, иако има некои пилот проекти кои се случуваат во соработка со производители на автомобили, истражувачки институти, влади и енергетски компании. Еден таков проект се одвива во Лунд, Шведска, додека во Италија владата планира да се постави е-автопат од 6 километри на северот на земјата. Во Калифорнија се одвива демонстративен проект во близина на пристаништата во Лос Анџелес и Лонг Бич.
Електрични патишта: Одмерување на добрите и лошите страни
Електричните патишта се корисни доколку обезбедуваат почиста алтернатива на моторот со согорување - особено ако енергијата што се користи доаѓа од обновливи извори, како ветер или сончева енергија. Во случај на проводно полнење, електричните патишта се исто така доста ефикасни. На пример, компанијата Elways AB пријави 85 - 95 % ефикасност за сегментирано проводно решение за автомобили и камиони кое сега се тестира како дел од проектот eRoadArlanda.
Но, тука завршуваат сите предности со електричните патни системи. Иако речиси сите алтернативи за дизелот се далеку од тоа да бидат мејнстрим, многумина стигнаа многу подалеку од ERS. Денес нема многу податоци од реалниот живот за поддршка на веродостојноста и, со исклучок на пантографот (кој е стар 100 години), сите други типови на полнење се нови и несозреани технологии.
Е-автопатите се исто така скапи; инсталирањето на инфраструктурата за полнење значи значителна инвестиција во поставување патишта, инсталирање електрични водови и нивно одржување. Исто така, тие имаат потенцијал да предизвикаат долгорочно нарушување на постоечкиот проток на сообраќај додека инфраструктурата се подновува. Една студија проценува дека за инсталацијата на динамичен индуктивен систем ќе бидат потребни 3 недели за 100 метри, додека за инсталацијата на проводен надземен систем може да е потребен и 1 месец за 10 километри. Попречувањето на сообраќајот може да се сведе на минимум ако изградбата на ERS се совпадне со планираните работи за одржување на истите патишта, но така е ограничена брзината со која технологијата би можела да се воведе.
Комплексноста на ERS значи и дека многу од вклучените страни, вклучително владите, општините, електродистрибуциите и товарните компании, ќе мора да работат заедно. Исто така, ќе биде потребна одредена прекугранична соработка на места, како ЕУ, каде што камионите што патуваат низ регионот ќе треба да се приспособат на истата технологија за да ги користат патиштата. Стандардите за полнење за да може кој било тип на возило да користи електрични патишта се во развој.
Дали електричните возила може да ја спасат ситуацијата?
Еден од главните аргументи за електричните патишта е улогата што тие би можеле да ја играат во намалувањето на грижите за опсегот што доаѓаат со возењето електричен камион. Размислувањето е дека електричните возила може да патуваат подолги растојанија и да користат помали батерии ако електричните патишта се користат за пренос на енергија директно на погонот на возилото или за полнење на батеријата. Ова звучи како практично решение, но по подетално анализирање, брзо се откриваат недостатоците.
Првиот предизвик е интероперабилноста, што значи дека електричниот патен систем треба да може да обезбеди енергија за секаков вид возило. Денес не постојат стандарди и системска архитектура за пренос на енергија од мрежата до ERS до повеќе возила. Вториот предизвик доаѓа со подобрувањата во опсегот на батериите за електричните камиони, бидејќи нивниот развој за брзо време би можел да го направи полнењето преку ERS излишно. Имајте го предвид фактот дека денес целосно наполнет електричен камион може да помине 300 километри, што покрива приближно 40 % од целата транспортна работа во ЕУ. Опсегов се очекува да се подобри во блиска иднина преку подобрувања во литиум-јонските батерии, откривање на нови материјали за ќелии, подобри системи за управување со батерии и технологии за ладење. Исто така, постојат големи надежи за батериите со цврста состојба кои би можеле да го зголемат опсегот до 1.600 километри со само едно полнење.
Третиот предизвик се статичните или приклучни системи за полнење кои се единствениот систем со воспоставени светски стандарди и докажана технологија. Приклучните станици за полнење брзо се зголемуваат во број; заклучно со 2019 година имало повеќе од 170.000 станици за полнење во Европа и повеќе од 68.000 во Соединетите Американски Држави. Иако поголемиот дел од оваа инфраструктура е наменета за автомобили, важно е да се напомене дека технологијата во диспензерите за напојување е Комбиниран систем за полнење (CSS) кој може да се користи и за автомобили и за камиони. Конзорциум од производители на камиони веќе работи заедно на зголемување на капацитетот за полнење на CSS до еден до три мегавати за постоечката инфраструктура да може да поддржува комерцијални возила. Владите ширум светот исто така носат планови за проширување на мрежите и стандардизирање на технологијата за полнење со CSS. Нема јасни директиви од владите кога станува збор за ERS.
Последно, но не и најмалку важно, користењето патишта за полнење електрични возила изгледа прилично малку веројатно со оглед на појавата на алтернативи како водородни горивни ќелии. Имаше многу врева околу водородот, особено во областа на тешкиот и долг транспорт, каде што може да се користи за продолжување на опсегот на електричните камиони. Водородот има голем број на предности, како краток и лесен процес на полнење гориво и висока енергетска густина. Со само 80 килограми водород, камионот може да помине до 800 километри! Ова би било доволно за повеќето задачи на долги релации и со доволна инфраструктура за полнење гориво со водород, нема да има потреба да се полни камионот додека вози.
Некои потенцијални случаи на употреба
Дали сето ова значи дека во иднината на транспортот нема место за електрични патишта? Не целосно. Може да постои добра примена на ERS за специфични рути или затворени системи во ограничени области каде што електрифицирањето на патиштата и користењето камиони би биле добра алтернатива. Исто така, би можеле да бидат соодветно решение за автономни камиони кои работат на транспортни операции од еден до друг центар.
Одблизу за алтернативните горива
Со оглед на сите предизвици со ERS, верувам дека индустријата треба да бара поизводливи опции, како електромобилност, водород, био-LNG и некои биогорива, како што е HVO за де-карбонизирање на транспортот. За да им помогнам на превозниците подобро да ги сфатат алтернативните горива, составив водич што ги разгледува добрите и лошите страни на секој извор на гориво. Водичот вклучува и листа на проверки на сите работи на кои сопствениците на транспорт треба да размислат пред да инвестираат во камион со алтернативна погонска линија.
