„Balans energetyczny jako kryterium strategii rozwoju sieci tramwajowej”

 „Balans energetyczny jako kryterium strategii rozwoju sieci tramwajowej”

Serdecznie zapraszamy do zapoznania się z tekstem wprowadzającym w tematykę referatu „Balans energetyczny jako kryterium strategii rozwoju sieci tramwajowej”, którego autorem jest dr inż. Andrzej Krych (Biuro Inżynierii Transportu Pracownie Projektowe Cejrowski i Krych Sp. J.). Referat zostanie wygłoszony podczas IV Forum INNOWACYJNY TRAMWAJ 2022 (12 października), odbywającego się w ramach IV KRAKOWSKICH DNI BEZPIECZEŃSTWA W MIASTACH 2022 (12-14 października).

Z oczywistych względów wprowadzenie energetycznej osi kryterialnej do planowania i organizacji transportu miejskiego wydaje się pilne i konieczne. Zgodnie z założeniami krajowej i unijnej  polityki energetycznej podstawowymi kryteriami osi są finalne zużycie energii przez nabywców oraz efektywność w stosunku do efektu użytkowego. Podkreślić należy kryterialny związek popytu i podaży czego wyrazem jest miara energochłonności (MJ/pas.km - odwrotność efektywności energetycznej). W całokształcie zadania transportowego istotne jest dostosowanie struktury modalnej systemu do potrzeb przewozowych zgodnie z właściwościami energetycznymi jego komponentów. Taki problem warto zdefiniować  jako balans energetyczny systemu transportowego zarówno w  znaczeniu opisowym jak normatywnym.

Uwzględnienie popytu w rachunku efektywności energetycznej w transporcie jest problemem relacji pomiędzy strukturą modalną modelu ruchu i potrzebą jego odniesienia do bilansu rocznego z charakterystyką zmienności popytu i podaży w ciągu roku. W tym sensie struktura modalna wymaga respektowania energetycznych właściwości komponentów systemowych oraz odwzorowania pracy przewozowej (pas.km) w podróżach z udziałem przejazdów łączonych użyciem różnych komponentów.

Pozostaje kolejny problem związany z potencjałem technologii energetycznych i tempem innowacji w transporcie dla planów o wieloletniej perspektywie planistycznej.  Działa tu podobny dylemat jak na rynku  IT – tj. czy potrzeby miast stymulują wytwórcy produktów, czy odwrotnie, jak wolelibyśmy Smart City drugiej i trzeciej generacji.

Zgodnie z tytułem i intencją Konferencji skupimy się na roli komunikacji tramwajowej. Jej aktualny potencjał w balansie energetycznym (0,52 MJ/pas.km) mieści się pomiędzy komunikacją autobusową (1.05 MJ/pas.km) i metrem (0,42 MJ/pas.km). Wartości te dotyczą stanu połowy napełnień nominalnych. Zakres ten wydaje się dość szeroki, ale te standardowe i uśrednione wartości mają znaczenie poglądowe, natomiast znikome pozostaje ich znaczenie instrumentalne. Dla uchwycenia balansu energetycznego znaczenie ma dyspersja energochłonności wobec różnic w popycie, w strukturze floty, cechach infrastruktury oraz potencje innowacji.

Istotne są trzy stopnie koniecznej agregacji dla instrumentalizacji procesu planistycznego.

Pierwszy dotyczy zużycia finalnego i obejmuje udział OZE w mikście energetycznym, o tyle zależnym od organizatora transportu, o ile ma możliwość wyboru dostawy energii o różnym poziomie miksu. Do zużycia finalnego nie wlicza się własnych zasobów energii wytworzonej ze źródeł odnawialnych. To wiąże się ściśle ze zróżnicowaniem zużycia na cele operacyjne (energia trakcyjna) i serwisowe – w znacznym stopniu podatne na wytworzenie i wykorzystanie własnych zasobów o źródłach odnawialnych. To zróżnicowanie jest bardzo istotne dla uchwycenia balansu energetycznego między środkami komunikacji szynowej, np. różnic pomiędzy komunikacją tramwajową i metrem, w którym zużycie serwisowe jest bardzo wysokie i mocno zbliża jego efektywność energetyczną do naziemnych środków transportu szynowego.

Drugą płaszczyzną optymalizacji jest polityka taborowa i jakość infrastruktury. Warto wspomnieć, że cięższe składy, klimatyzacja i wspomaganie cyfrowe, wpływają na wzrost energochłonności komunikacji tramwajowej i jeżeli lekceważone są rozwiązania kompensujące wydatek energetyczny (np. wzrost płynności przejazdów, wykorzystanie energii hamowania, wzrost pracy przewozowej), to mamy do czynienia z pogorszeniem efektywności energetycznej.

Trzecią płaszczyzną jest agregacja danych do poziomu linii komunikacyjnych lub odcinków sieci (np. między węzłami rozjazdowymi). W praktyce duże znaczenie ma dyspersja energochłonności w układzie linii komunikacyjnych. Jeżeli wielu liniom tramwajowym o niższej efektywności, towarzyszą liczne linie autobusowe o efektywności wysokiej, z punktu widzenia balansu energetycznego  układ  systemowy jest niezrównoważony. Wysoka efektywność ekonomiczna (l.pas./wkm) i funkcjonalna (pas.km/wkm) linii autobusowych jest najlepszą metodycznie wskazówką dla planowania rozwoju sieci tramwajowej. Odwrotnie powinno budzić wątpliwości utrzymywanie tych segmentów pracy transportowej tramwajów tam, gdzie komunikacja autobusowa zapewniłaby wyższą efektywność energetyczną. Podobne zresztą wątpliwości dotyczyć mogą relacji pomiędzy metrem i tramwajem w podejmowanych inicjatywach planistycznych.

W przygotowanej prezentacji zamierza się szerzej rozwinąć zagadnienie potencjalnych możliwości podniesienia efektywności energetycznej komunikacji tramwajowej.

Zapraszamy do udziału w wydarzeniu. Zachęcamy również do zapoznania się z listą referatów dostępną na stronie: https://media-prof.pl/Krakowskie-Dni-Bezpieczenstwa-w-Miastach.html. Na bieżąco aktualizowane streszczenia pozostałych referatów dostępne są w aktualnościach: https://media-prof.pl/Aktualnosci.html