Prostředky pro implementaci nízkoemisních technologií v železniční dopravě

Číslo projektu: CL01000041
Doba řešení: 01/2024 - 06/2026

Představení projektu:

Cílem projektu je shromáždit informace a zpracovat prostředky pro analýzy, na základě kterých bude možné uskutečnit strategická rozhodování a plánování v kontextu zavádění nízkoemisní železniční dopravy se zaměřením na tzv. BEMU vozidla (kombinované napájení z troleje a akumulátoru). Analyzováno bude přibližně 15 železničních tratí nebo linek, přičemž na každé z nich bude vhodnost potenciálního nasazení vozidel BEMU nebo vozidel EMU srovnávána se současným stavem, tedy s provozem vozidel DMU. Plánované analýzy budou zohledňovat všechny klíčové dopady, především ekonomické (finanční dostupnost, ekonomická efektivnost), enviromentální (energetická a emisní náročnost a další negativní vlivy na životní prostředí celého životního cyklu), energetické (vliv na trakční a napájecí soustavu), infrastrukturní (dimenzování TNS, definování úseků pro výstavbu trakčního vedení) a dopravní (kapacita tratí, cestovní doby), což přispěje k efektivní implementaci nízkoemisních vozidel na železniční síti ČR.

Z výše uvedeného je zřejmé, že cíle projektu směřují k podpoře konkurenceschopného železniční dopravního systému ČR zejména ve smyslu představení možných aplikací akutrolejových vozidel v synergii s drážní napájecí soustavou a se závislou elektrickou trakcí. Aplikace výsledků do praxe umožní naplnění závazků stanovených ve strategických dokumentech EU a ČR v oblasti dopravy, energetiky a životního prostředí. To zároveň umožní snižovaní negativních dopadů dopravy na životní prostředí a akceleraci technologického rozvoje ČR k naplnění společenské potřeby ekologické dopravy.

Koordinátor projektu: Centrum dopravního výzkumu, v. v. i.

Partneři projektu:

• Univerzita Pardubice – Dopravní fakulta Jana Pernera
• Výzkumný ústav železniční, a. s.

Výsledky projektu:

V1 – Specializovaná mapa – Specializovaná mapa bude zobrazovat rozdíly mezi současným a potenciálním budoucím stavem při zavedení nízkoemisních technologií na jednotlivých tratích v ČR. Mapa bude sloužit jako vhodný nástroj pro jednoduchou a přehlednou interpretaci zjištěných výsledků, týkajících se infrastrukturních a vozidlových energetických výstupů, ekonomiky navržených řešení a v neposlední řadě i srovnání energetických požadavků a emisních dopadů analyzovaných řešení typu pohonu.

V2 – CBA – Analýza nákladů a přínosů umožní vhodným způsobem ocenit celospolečenský dopad implementace nových technologií a je klíčem pro ucelené vnímání implementace nízkoemisních technologií v kontextu dopravních, přepravních, enviromentálních a celospolečenských dopadů.

V3 – LCA – Pomocí analýzy životního cyklu budou srovnány environmentální dopady vozidel se spalovacím, elektrickým a akutrolejovým pohonem během celého jejich životního cyklu. To znamená během fáze výroby, provozu a likvidace (recyklace). Analýza bude zpracována v kategorií dopadů, které jsou definovány metodikou Environmental Footprint. Dopad na klima bude stanoven s přihlédnutím k existujícím projekcím měrné emisivity skleníkových plynů z výroby elektřiny v ČR.

V4 – SW pro analýzu a energetickou optimalizaci provozu elektrických a akutrolejových vozidel s vazbou na napájecí infrastrukturu – Jádrem SW budou podrobné modely elektrických a akutrolejových vozidel a podrobné parametry tratí. SW umožní simulační výpočet jízd s vyčíslením časových průběhů trakčních a energetických veličin. Nadstavbou je modul pro koncentraci výsledků jízd jednotlivých vozidel do simulačního scénáře v oblasti a čase s výpočtem energetických poměrů v trakční síti. SW bude podporovat také implementaci měničového napájení 25 kV, 50 Hz včetně modelování a ladění nastavení výstupních charakteristik měničů.

V6 – Experimentální modul pro testování trakčních LTO bateriových článků – Jedná se o speciální modul určený k experimentální analýze LTO trakčních bateriových článků, především na úrovni parametrizace obvodového modelu, a kvantifikaci vlivů na tyto parametry (např. teplota, hloubka vybití, okamžitý výkon). Modul bude zahrnovat silovou část s LTO články, (specifickými pro drážní aplikace), battery management a výpočetní SW podporu pro zpracování naměřených dat. Konstrukčně bude modul řešen pro možnost testování v laboratoři nebo na experimentálních vozidlech.

Kontakt: Ing. Jan Perůtka, vedoucí oblasti železniční dopravy, Centrum dopravního výzkumu, v. v. i.; e-mail: jan.perutka@cdv.cz, tel.: 778 541 967

---