Autobusy na wodór czy baterie. Co bardziej się opłaca?
Według badania przeprowadzonego we Włoszech koszt użytkowania autobusów wodorowych jest ponad dwa razy wyższy w przeliczeniu na kilometr niż autobusów elektrycznych. Jak wyjaśniono w raporcie, za różnicę odpowiedzialna jest przede wszystkim względna nieefektywność energetyczna pojazdów napędzanych ogniwami paliwowymi.
Badania przeprowadzono we włoskiej prowincji Południowy Tyrol (Bolzano). Codzienne dane eksploatacyjne zebrano z 21 zeroemisyjnych autobusów – 16 autobusów z wodorowymi ogniwami paliwowymi (fuel cell electric bus, FCEB) i pięciu autobusów elektrycznych z akumulatorami (battery electric bus, BEB).
Pojazdy były wykorzystywane przez włoskie przedsiębiorstwo transportu publicznego SASA w okresie od stycznia 2021 r. do kwietnia 2022 r. SASA jest głównym przewoźnikiem autobusowym w Południowym Tyrolu z flotą około 300 autobusów. Prowincja ma ambitny cel używania bezemisyjnego taboru komunikacji publicznej do 2030 r. W tym celu planuje zakup 180 wodorowców i 210 elektryków.
Z przeprowadzonych analiz wynika, że koszt przejazdu autobusem wodorowym wynosi średnio 1,26 euro za kilometr w porównaniu z 0,55 euro za kilometr w przypadku autobusów elektrycznych.
Parametry badania
W raporcie wyjaśniono, że pojazdy wodorowe były zasilane ekologicznym wodorem wytwarzanym we własnym zakresie. Badacze nie analizowali, czy energia elektryczna wykorzystywana przez autobusy pochodziła z OZE, jednak podkreślili, że niemal 90 proc. energii w tym regionie wytwarzane jest w elektrowniach wodnych. Nie znając rzeczywistych kosztów energii w okresie obserwacji, prowadzili badania z wykorzystaniem publicznie dostępnych informacji o bieżących cenach paliw. W wyliczenia uwzględnili cenę 13,80 euro za kilogram wodoru z elektrolizera przewoźnika SASA oraz 0,40 euro/kWh dla publicznych punktów ładowania.
W kolejnym kroku zużycie wodoru przeliczono na kWh, stosując współczynnik przeliczeniowy 33,33 kWh/kg. Jest to najniższa wartość opałowa wodoru.
Wyniki badania
Dwa modele elektrycznych autobusów wyprodukowanych przez Solaris wykazały efektywność TTW (tank-to-wheel) na poziomie 137 i 153,80 kWh na 100 km, a dwa modele wodorowe (Solaris i Mercedes-Benz) miały efektywność TTW odpowiednio 310,24 i 335,75 kWh na 100 km. Jest to 2-2,45 razy mniej niż w przypadku autobusów akumulatorowych.
Jak można przeczytać w raporcie, ta różnica wydajności ma bezpośredni wpływ na wyniki ekonomiczne obu modeli autobusów. Dane wskazują, że jazda pojazdami wodorowymi jest od 2,12 do 2,56 razy droższa w przeliczeniu na kilometr niż jazda pojazdem akumulatorowym – przy uwzględnieniu jedynie efektywności TTW i kosztu paliwa.
Obie technologie umożliwiają natomiast znaczną redukcję emisji CO2 w porównaniu z hybrydowymi autobusami elektrycznymi, autobusami z silnikiem spalinowym i autobusami na sprężony gaz ziemny. W ramach dalszych prac planowane są badania mające na celu określenie redukcji emisji CO2 nie tylko w odniesieniu do bezpośredniej emisji z układu wydechowego autobusów, ale też z uwzględnieniem śladu węglowego i różnych sposobów produkcji energii elektrycznej i wodoru.
Wyniki badania zostały opublikowane w czasopiśmie „Journal of Energy Storage”.
Katarzyna Poprawska-Borowiec
katarzyna.borowiec@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o. o.
Matematyki się nie oszuka. Jest sprawdzone od lat, tanie i dobre rozwiązanie w kwestii napędu autobusu – CNG/LNG które można wytworzyć lokalnie choćby z oczyszczalni ścieków – patrz Szwecja, gdzie wiele autobusów „pomyka” na biogazie.
Polska za to coraz więcej inwestuje w wodorowy transport
Wnioski z raportu dość oczywiste. Biorąc jednostkę energii i produkując z niej wodór ze sprawnością choćby nawet 80% potem zamieniając ten wodór z powrotem na energię elektryczną (znów x 0.8) siłą rzeczy nigdy nie będzie tak sprawne jak proste naładowanie i rozładowanie baterii z całkowitą sprawnością ok. 90%. Przy tym wodór trzeba jeszcze gdzieś przepompować, zmagazynować (a ten lubi się ulatniać) co dalej zwiększa koszt całej zabawy. Wodór tak – ale nie w zastosowaniach gdzie baterie doskonale sobie radzą jak BEV, autobusy, itp.