Rail4EARTH: kolej będzie aktywnym uczestnikiem systemu energetycznego

Dzięki zaangażowaniu podmiotów z Polski, w tym Wojskowej Akademii Technicznej, krajowa i europejska kolej przekształca się w aktywny element systemu energetycznego, zdolny nie tylko zużywać, ale także produkować i zarządzać energią.

Projekt Rail4EARTH, realizowany w ramach inicjatywy Europe’s Rail Joint Undertaking, to jedno z najbardziej kompleksowych przedsięwzięć badawczo-rozwojowych w europejskim sektorze transportu. Jego głównym celem jest nie tylko ograniczenie emisji i poprawa efektywności energetycznej kolei, ale przede wszystkim stworzenie spójnego modelu systemu transportowego, który stanie się integralną częścią transformacji energetycznej Europy.

W praktyce oznacza to równoległy rozwój technologii związanych z zasilaniem infrastruktury, magazynowaniem energii, wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii oraz optymalizacją zużycia energii w całym łańcuchu kolejowym. W efekcie kolej przestaje być wyłącznie odbiorcą energii – zaczyna funkcjonować jako aktywny uczestnik systemu energetycznego.

REKLAMA

Skala projektu jest bezprecedensowa: obejmuje dziesiątki instytucji z wielu krajów Europy, w tym operatorów kolejowych, producentów technologii, uczelnie i instytuty badawcze. Po stronie polskiej kluczową rolę odgrywają m.in. PKP oraz Wojskowa Akademia Techniczna, które realizują istotne komponenty badawcze i wdrożeniowe. O szczegółach projektu opowiada Bogdan Ćwik, profesor z Wojskowej Akademii Technicznej.

Dworzec, który produkuje i zarządza energią

Jednym z najbardziej innowacyjnych elementów projektu Rail4EARTH jest opracowywana przez zespół Wojskowej Akademii Technicznej koncepcja modułowego, niskoemisyjnego dworca kolejowego. W tym ujęciu dworzec przestaje być pasywnym obiektem infrastrukturalnym, a staje się aktywnym węzłem energetycznym, zdolnym do integracji różnych źródeł energii oraz zarządzania jej przepływami.

Projekt zakłada stworzenie obiektu wyposażonego w zintegrowane systemy energetyczne obejmujące produkcję energii, jej magazynowanie oraz inteligentne zarządzanie zużyciem. W praktyce oznacza to wykorzystanie odnawialnych źródeł energii, takich jak instalacje fotowoltaiczne, połączonych z magazynami energii i systemami automatycznego sterowania, które dostosowują pracę obiektu do aktualnych warunków.

Równolegle rozwijane są systemy zapewniające komfort użytkowników – w tym zaawansowane rozwiązania wentylacyjne, zarządzanie mikroklimatem oraz technologie poprawiające jakość powietrza. Istotną rolę odgrywa także gospodarka wodna, w tym wykorzystanie wód opadowych oraz zwiększanie odporności obiektu na ekstremalne zjawiska pogodowe.

– W nowej koncepcji dworzec kolejowy staje się inteligentnym węzłem energetyczno-cyfrowym, który integruje transport, energetykę i technologie cyfrowe – zauważa Bogdan Ćwik.

Tak zaprojektowany dworzec może nie tylko ograniczać zużycie energii, ale również wspierać lokalny system energetyczny, zwiększając jego stabilność i odporność.

Cyfrowe bliźniaki: infrastruktura zarządzana w czasie rzeczywistym

Jednym z kluczowych narzędzi umożliwiających realizację celów transformacji energetycznej w projekcie Rail4EARTH są technologie cyfrowych bliźniaków (Digital Twin i Energy Twin). Pozwalają one na tworzenie zaawansowanych modeli infrastruktury, które odwzorowują jej funkcjonowanie w środowisku cyfrowym i umożliwiają szczegółową analizę procesów energetycznych.

Dzięki temu możliwe jest prowadzenie symulacji jeszcze przed rozpoczęciem budowy, optymalizacja zużycia energii, przewidywanie awarii oraz zarządzanie infrastrukturą w całym cyklu jej życia. Po wdrożeniu obiektu modele te są zasilane danymi w czasie rzeczywistym, co pozwala na dynamiczne dostosowywanie parametrów pracy systemu.

– Ogromna część prac została już wykonana w środowisku cyfrowym, co pozwala symulować funkcjonowanie infrastruktury jeszcze przed rozpoczęciem budowy – podkreśla Bogdan Ćwik.

REKLAMA

W efekcie infrastruktura kolejowa staje się elementem inteligentnego systemu zarządzania energią, w którym decyzje podejmowane są na podstawie danych i prognoz.

Kolej jako infrastruktura krytyczna

Transformacja energetyczna, w którą wpisuje się projekt Rail4EARTH, ma również istotny wymiar bezpieczeństwa. Współczesna kolej coraz częściej postrzegana jest jako element infrastruktury krytycznej państwa, łączący funkcje transportowe, energetyczne i logistyczne.

Kolej odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu ciągłości łańcuchów dostaw oraz w logistyce strategicznej, szczególnie w sytuacjach kryzysowych. Jednocześnie, dzięki integracji z systemem energetycznym, może pełnić funkcję stabilizującą dla lokalnych sieci energetycznych, zwiększając autonomię infrastruktury publicznej.

– Kolej staje się jednym z filarów odporności systemowej państw w sytuacjach kryzysowych – zauważa Bogdan Ćwik.

Nowoczesne obiekty kolejowe, takie jak projektowane w Rail4EARTH dworce, mogą pełnić dodatkowe funkcje – od centrów koordynacji, przez zaplecze logistyczne, aż po lokalne huby energetyczne.

Polska w centrum europejskiej transformacji

Zaangażowanie Polski w projekt Rail4EARTH pokazuje, że kraj aktywnie uczestniczy w procesie transformacji energetycznej na poziomie europejskim. Instytucje, takie jak Wojskowa Akademia Techniczna, uczelnie techniczne oraz podmioty przemysłowe współtworzą rozwiązania, które w przyszłości będą wdrażane w całej Unii Europejskiej.

Projekt realizowany jest w kilku etapach, obejmujących fazę koncepcyjną, demonstracyjną oraz wdrożeniową. Obecnie kończy się pierwszy etap, a projekt przechodzi do fazy realizacji fizycznych obiektów infrastrukturalnych.

– Można powiedzieć, że Rail4EARTH przechodzi obecnie z etapu „projektowania w komputerze” do etapu „sprawdzania w rzeczywistości” – wyjaśnia Bogdan Ćwik.

To kluczowy moment, który pozwoli zweryfikować skuteczność opracowanych technologii w praktyce.

Więcej informacji na temat projektu Rail4EARTH, transformacji energetycznej oraz jej wpływu na bezpieczeństwo energetyczne Polski i Europy można znaleźć w rozmowie przeprowadzonej z Bogdanem Ćwikiem przez portal E-magazyny.