Электробусы - «рабочие лошадки» или «столичные штучки»?
Вплоть до начала XXI века Москва могла похвастаться самой большой троллейбусной сетью в мире. Но с 2016 г. в городе шел процесс демонтажа троллейбусных линий, завершившийся в августе 2020 г. На смену троллейбусам пришли электробусы. Может ли этот московский опыт быть использован в регионах? Есть ли вообще альтернатива электробусам как транспорту будущего?
Столичный электробус
Троллейбусное движение в Москве было открыто в 1933 г. Тогда вопросы экологии еще не стояли так остро, как сейчас. Главными преимуществами троллейбусов были простота обслуживания и большая, по сравнению с автобусами того времени, вместимость. С 60-х по 80-е годы по Москве ходили не только пассажирские, но и грузовые троллейбусы. Именно в те годы троллейбусная сеть города интенсивно развивалась за счет появления новых жилых массивов.
Продолжалось развитие троллейбусного сообщения и в непростое время начала 90-х годов. Импортные автобусы большой вместимости стали городу не по карману, производство таких же отечественных еще не было развернуто, а вот троллейбусы-«гармошки» в России уже тогда умели делать. Целый ряд автобусных маршрутов тогда был заменен на троллейбусные.
Тем не менее массовая автомобилизация в 2000-х годах довела ситуацию с пробками в Москве до критического уровня. Одним из источников пробок были троллейбусы. В отличие от автобуса, троллейбус обладает очень ограниченной маневренностью. Прекращение подачи электропитания или обрыв контактной сети приводили к тому, что троллейбус вставал на дороге в самом неожиданном положении, мешавшем проезду автомобилей. Даже такое явление, как слетание токосъемников с контактной сети приводило к проблемам с движением минут на 15. Водитель троллейбуса должен отключить питание машины, дождаться, пока поток машин вокруг иссякнет, вручную опустить токосъемники, потом поднять их, вернуться в машину и включить ее питание.
Троллейбусной сети «Мосгортранса» больше нет, тем не менее существуют два места в городе, где на этом виде транспорта при желании еще можно покататься. В качестве памяти о важном когда-то виде транспорта в центре Москвы оставлен один действующий «музейный» троллейбусный маршрут протяженностью 3,6 км. Также сохранилась междугородная троллейбусная линия «Химки-Москва», принадлежащая транспортному предприятию г. Химки, она проходит через московский район Северное Тушино.
В 2009 г. на одну из самых оживленных московских магистралей - Ленинский проспект - вышло несколько экспериментальных троллейбусов, оснащенных суперконденсаторами. Заряд суперконденсаторов позволял троллейбусу при возникновении той или иной аварийной ситуации с энергоснабжением продолжить движение, проехав еще около 500 м до участка сети, где есть напряжение, либо до места, где можно поднять токосъемники, не мешая движению. А в случае, если электроснабжение пропало по всей линии, высадить пассажиров на ближайшей остановке и найти удобное место для парковки. В отличие от имевшихся тогда в наличии аккумуляторов, суперконденсаторы нормально работали даже на сильном морозе. Важно, что почти вся применявшаяся элементная база, включая сами суперконденсаторы, была отечественной.
Проект значительно опередил свое время, но к середине 2010-х годов был свернут из-за дороговизны, сложности обслуживания таких троллейбусов, а также изменения транспортной политики в Москве.
Переход к электробусам
Главная проблема при внедрении электробусов - возможность использования аккумуляторов большой емкости при российских морозах. С 2016 г. в Москве испытывались различные типы электробусов, отличавшиеся в том числе и типом используемых аккумуляторов. В итоге были выбраны литий-титанатные аккумуляторы, сохраняющие работоспособность до -30 °C. Другим важным преимуществом данного типа аккумуляторов является количество циклов заряда-разряда, достигающее 20 тыс., что в 5 раз выше, чем у обычных литий-ионных. Именно такие аккумуляторы используются на электробусах ЛиАЗ-6274 и КамАЗ-6282, выходящих на московские маршруты с 2018 г. Дальность автономного хода достигает 80 км.
Литий-титанатные аккумуляторы (по данным на середину 2020 г.) в России пока не выпускаются. В упоминавшихся моделях электробусов применяются аккумуляторы, произведенные китайским подразделением одной из американских компаний. К слову, это не единственный критически важный импортный компонент в отечественных электробусах. Двигатели в них тоже импортные - ZF AVE13 производства Германии.
Хотя литий-титанатные аккумуляторы и выдерживают мороз, но применение электрического отопления салона резко снизило бы автономность хода от одной зарядки.
Европейский опыт
Электробусы используются в системах общественного транспорта таких европейских городов, как Лондон, Берлин, Варшава и Милан. Более мягкий климат по сравнению с Москвой и более короткие маршруты позволяют использовать электробусы вместимостью до 120 человек, зачастую с отоплением только от аккумулятора, без дополнительного дизеля.
Электробусы в европейских городах внедряются как замена дизельным автобусам. Тем не менее эти проекты пока больше ориентированы на экологию и улучшение имиджа городов, чем на реальную окупаемость.
Поэтому для отопления в московских электробусах применяется специальный маломощный дизель, работающий в холодное время. Но если экологическая чистота выхлопа дизеля, приводящего обычный автобус в движение, жестко нормируется (для Москвы в настоящее время это EURO 5), то дизель, отапливающий салон автобуса, ни под какие экологические ограничения не попадает. К сожалению, никаких данных о выхлопах электробуса при включенном отоплении в открытой печати до сих пор не опубликовано.
Вместимость электробуса, пригодного для эксплуатации в московском климате, - всего 85 человек
Зима 2020/2021 г., первая после того, как Москва отказалась от троллейбусов, оказалась снежной и морозной. Тем не менее, на Ленинском проспекте - крупнейшей по протяженности городской магистрали, за которой вел наблюдение автор статьи, - остановок движения электробусов по техническим причинам даже в сильный мороз не отмечалось. Были отдельные сбои в других районах Москвы, которые, по утверждению департамента транспорта города, обусловлены неисправностями в зарядных станциях. Полной статистики о сбоях московских электробусов зимой в открытых источниках пока нет.
Но говорить о полной победе электробусов преждевременно просто потому, что троллейбусы в Москве были заменены большей частью не на электробусы, а… на автобусы. В 2014 г. по Москве ездило около 1600 троллейбусов. Обычный троллейбус вмещает в себя 125 человек, электробус одного из используемых сейчас типов - только 85. Адекватная замена по вместимости - 2400 электробусов. Но она станет возможна только в 2024 г., когда парк электробусов планируется довести до 2600 машин. Пока же, по состоянию на начало 2021 г., по городу «бегают» только 600 электробусов. Весь остальной пассажиропоток, обслуживавшийся троллейбусами, теперь перевозится дополнительно закупленными городом автобусами.
Сочлененный электробус в Берлине
Профит?
Ни для кого ни секрет, что при меньшей вместимости электробус стоит дороже троллейбуса. Цена троллейбуса отечественного производства, в зависимости от модели и комплектации, лежит в пределах 6-12 млн руб., цену отечественного электробуса можно оценить в пределах от 25 до 60 млн руб. Цена сверхбыстрой зарядной станции для электробуса составляет 10-15 млн руб. Для сравнения, замена 1 км троллейбусных проводов стоит около 0,5 млн руб. и проводится данное мероприятие раз в 15 лет. И это не говоря о том, что меньшая вместимость электробусов требует большего числа водителей. К экологичности электробусов в холодное время года, как отмечалось, есть некоторые вопросы.
Сторонники электробусов совершенно справедливо отмечают, что эти машины ходят более плавно и бесшумно. Однако при этом сравниваются морально устаревшие модели троллейбусов, колесившие по московским улицам, и новенькие электробусы с комплектующими от ведущих зарубежных фирм. Если в троллейбус поставить асинхронный двигатель, используемый в электробусе, то он будет так же плавно и бесшумно идти.
В проводах троллейбусной сети действительно есть потери электроэнергии, на что любят напирать сторонники электробусов. Тем не менее, согласно нормам, падение напряжения в контактной сети не должно превышать 15 %. Соответственно, если сеть поддерживается в хорошем состоянии, КПД троллейбуса как минимум не ниже, чем у электробуса. Но должна же давать какую-то выгоду новая технология?
Дело в том, что замена троллейбусов на электробусы в Москве действительно может приносить пользу городу, но не напрямую, а косвенно, используя некоторые особенности экономики, характерные только для российской столицы с ее дефицитом свободного пространства и большим туристическим потенциалом.
Начнем с того, что троллейбусная инфраструктура - парки, питающие подстанции и т. п. - занимает много места, а располагается она, как правило, почти в центре города. Отказ от троллейбуса позволяет использовать эти земли для других целей. В Москве взят курс на увеличение доходов от туризма. В связи с этим улицы города освобождаются от нагромождения проводов, в том числе и троллейбусных, портящих красивые виды. Гигантские автомобильные пробки, возникавшие в том числе из-за троллейбусов, наносили большой ущерб экономике и экологии (двигатель в холостом режиме выделяет больше выхлопных газов, чем в рабочем).
Но просто взять и отказаться от электротранспорта - удар по имиджу города.
Троллейбус с увеличенным АХ Solaris Trollino 12 проезжает улицу в Будапеште, не имеющую контактной сети
Значит, надо было поменять троллейбусы на что-то более модное. Опять-таки, привлекая туристов, т. к. сейчас уже Москва - самый «электробусный» город, если не в мире, то в Европе уж точно.
Очевидно, что перечисленные преимущества электробусов могут быть реализованы только в условиях Москвы и перенести этот опыт на другие регионы России невозможно.
Троллейбус «Адмирал» с увеличенным АХ успешно эксплуатируется в Санкт-Петербурге
Альтернативное решение
Наиболее реальная альтернатива электробусам - троллейбусы с увеличенным автономным ходом (АХ) и динамической подзарядкой. Аккумуляторы такого троллейбуса заряжаются от контактной сети во время поездки. Там, где контактную сеть проложить затруднительно, либо она закрывает вид на туристические достопримечательности, троллейбус опускает токосъемники (причем водитель управляет этим процессом, не выходя из машины) и идет на энергии, накопленной аккумулятором. Максимальная дальность такой поездки от одной подзарядки - от 10 до 40 км. По сути, троллейбус с увеличенным АХ - это дальнейшее развитие троллейбуса на суперконденсаторах, но с применением более емких аккумуляторов, которые теперь нормально работают на холоде. Как и троллейбус на суперконденсаторах, это транспортное средство может маневрировать при возникновении аварийной ситуации или при аварии электропитания.
Троллейбусы с увеличенным АХ получили широкое распространение в Санкт-Петербурге, Барнауле, Подольске (Московская обл.), Красноярске и некоторых других российских городах, а также в ряде республик бывшего СССР, Сербии, Швейцарии, Венгрии и Аргентине. Отечественные троллейбусы такого типа производятся опытными партиями с 2012 г., серийно - с 2017 г. В настоящее время они выпускаются предприятиями АО «Транс-Альфа» из г. Вологды (модель «Авангард») и ООО «ПК «Транспортные системы»» из г. Энгельса (модель «Адмирал»).
Обладая многими преимуществами электробуса, троллейбус с увеличенным АХ не требует создания сети зарядных станций. Нет очередей из машин к электрозаправке, что, к сожалению, иногда бывает во время зарядки московских электробусов. Троллейбус, умеющий ездить без проводов, стоит дешевле и содержит большую долю отечественных компонентов, чем электробус. Наконец, это по-настоящему экологичный вид транспорта, где даже отопление полностью электрическое. Причем вместимость сопоставима с обычным троллейбусом.
Внедрять троллейбус с АХ есть смысл, главным образом, в тех городах, где троллейбусные линии уже существуют и нужно их расширить либо убрать провода там, где они создают неудобства. «На пустом месте» может оказаться выгоднее развивать электробусы. Впрочем, есть и обратный пример.
В Праге троллейбусное сообщение было закрыто в 1972 г., но в 2017 г. вновь возрождено, уже на основе троллейбусов с автономным ходом. Пока есть только одна линия, причем примерно половина длины ее трассы контактной сети не имеет. Троллейбус заряжается не только, когда находится на стоянке в парке, но и во время движения.
В любом случае, есть выбор из двух концепций избавления электротранспорта от проводов. А заказчики голосуют за них рублем в зависимости от специфики конкретного региона.