Siemens: Pociąg wodorowy to część systemu energetycznego

Na czym polega kompleksowość oferty Siemensa związanej z taborem wodorowym?

Przede wszystkim oferowaną przez nas rodzinę pojazdów Mireo opracowaliśmy z myślą o niskim zużyciu energii, a przez to – jak najniższym koszcie utrzymania i użytkowania. Aby to osiągnąć, zoptymalizowaliśmy pojazd pod kątem ograniczenia konsumpcji energii. Pojazdy są lekkie, co obniża ilość energii potrzebną do ich rozpędzenia i zatrzymania.

Platforma Mireo jest więc doskonałą bazą do wykorzystania napędów ekologicznych. Podstawową wersją są EZT zasilane z sieci trakcyjnej, ale dla linii niezelektryfikowanych przygotowaliśmy wersje z pakietami akumulatorów i z modułami wykorzystującymi energię wodorową. De facto, wbrew powszechnemu mniemaniu, nie jest to paliwo wodorowe, ale nośnik energii oparty na wodorze. Podeszliśmy zatem do zadania bardzo szeroko – napęd wodorowy nie jest jedynie dodatkiem do istniejącego wcześniej produktu.

Jakie są plusy, a jakie – minusy taboru wodorowego w stosunku do bateryjnego?

Pojazd z zasobnikami wodoru może przejechać 600-800 km, podczas gdy bateryjny ma zasięg kilka razy mniejszy. Wiele zależy jednak od ukształtowania terenu, liczby zatrzymań i prędkości na konkretnej trasie.

Każda technologia ma swoje ograniczenia. W przypadku wodoru nadal istnieje bariera jego stosunkowo wysokiego kosztu i niskiej dostępności. Ze względu na coraz większe zainteresowanie wprowadzaniem alternatywnych nośników energii z pewnością technologia będzie się jednak rozwijać, a ceny wodoru – spadać.

Dziś energia pochodząca z wodoru jest około dwóch razy droższa od tej z oleju napędowego – ale dość szybko ceny zaczną się zrównywać. Im więcej będzie producentów, im więcej środków na rozwój technologii – tym szybciej będzie zachodził ten proces. Być może zrównanie zajmie nawet mniej niż 5 lat: duże źródła energii ekologicznej w Polsce – morskie farmy wiatrowe na Bałtyku – mają powstać już za 4 lata. Firmy Equinor i Polenergia wybudują ok. 100 sztuk wiatraków o mocy 14 MW każdy dla farm Bałtyk II i Bałtyk III . To może być początek historii wykorzystywania wodoru w Polsce na dużą skalę.

Powstawanie wodoru jest ściśle związane ze źródłami energii elektrycznej – zwłaszcza odnawialnymi. Wodór do takich celów produkujemy na ogół z wykorzystaniem energii „odpadowej”, czyli prądu, którego nie można wykorzystać w sposób bezpośredni – np. właśnie z morskich farm wiatrowych. System energetyczny nie zawsze jest gotów wchłonąć energię akurat wtedy, gdy wieje wiatr – np. w nocy. Można magazynować ją w elektrowniach szczytowo-pompowych lub w innego rodzaju „magazynach”. Jednym z nich jest właśnie wodór. Uważam, że rynek i system wodorowy będzie się rozwijał. Jako kraj mamy szansę wziąć udział w tym wyścigu technologicznym i zająć dobre miejsce. Powinniśmy myśleć o całym systemie energetycznym, którego pociąg jest tylko jednym z elementów.

Jakich regulacji prawnych potrzeba, by mogły zacząć powstawać stacje tankowania wodoru?

Związanych z tym zagadnień jest wiele. Musimy uzupełnić prawo regulujące obrót paliwami o pakiet regulacji związanych z wodorowym nośnikiem energii. Chodzi o systemy składowania, dystrybucji, kontroli bezpieczeństwa i jakości. Podmiot produkujący wodór musi przygotować go zgodnie z pakietem norm, by paliwo miało odpowiednią jakość i czystość. Również przewoźnik i dystrybutor nie może dopuścić do jego zanieczyszczenia. Użytkownicy muszą korzystać z wodoru zgodnie z przeznaczeniem. Muszą też powstać procedury sprawdzania bezpieczeństwa. Nie powinniśmy jednak aż tak mocno obawiać się tych zmian – wodór od lat jest powszechnie wykorzystywany w przemyśle w Polsce na dużą skalę. Nasz kraj jest dużym producentem wodoru, mamy wielu specjalistów, a stosowne przepisy przemysłowe już istnieją. Teraz musimy rozszerzyć stosowanie tych praktyk.

Czy stacje wodorowe dla pojazdów szynowych mogą obsługiwać jednocześnie np. autobusy (lub samochody osobowe)?

Technicznie wydaje się to możliwe. Prawdopodobnie będzie to związane z konkretnymi zastosowaniami i możliwościami. Tabor szynowy potrzebuje znacznie więcej paliwa, niż autobusy, ciężarówki czy samochody osobowe. Dla przykładu – dwuczłonowy SZT ma zbiornik o pojemności 1500 litrów, stacja zaś musi obsłużyć kilka lub kilkanaście takich pojazdów w ciągu dnia. Chodzi o efekt skali. Mimo to myślę, że pierwsze stacje, które powstaną, będą wielofunkcyjne – obsłużą także autobusy i samochody ciężarowe. Co do osobowych – myślę, że powstaną dla nich mniejsze stacje, dostępne w łatwiejszych punktach, także ze względów bezpieczeństwa.

Ile lat może potrwać upowszechnienie się taboru wodorowego w Polsce? Jakie przeszkody muszą jeszcze zostać pokonane?

Tabor wodorowy powinien być projektowany tak, by zastąpił w przyszłości pojazdy spalinowe, dla których będzie naturalnym następcą. W ciągu 10-15 lat udział taboru wodorowego powinien stać się zauważalny. UE promuje „zielone” technologie – wodór jest tu jednym z najważniejszych nowych nośników. W połączeniu z planami ograniczenia zużycia węglowodorów plany te mogą nawet przyspieszyć. Powinniśmy tylko rozpocząć tę drogę.

W Niemczech iLinty konkurencyjnego Alstomu jeżdżą już od 2018 r., są też zamówienia na Mireo H+ dla Bawarii. A jak przyjmuje się technologia napędu wodorowego w innych krajach Europy?

Obecnie rozwijamy kilka dużych projektów wodorowych w Niemczech na lata 2023-24. Nasz pojazd Mireo Plus H na początku maja br. zostanie zaprezentowany po raz pierwszy na żywo w niemieckim Krefeld. W przyszłości taki pociąg może pojawić się także w Polsce – nie tylko jako najnowocześniejszy pojazd wodorowy na rynku, ale jako kompleksowa usługa obejmująca tabor i serwis oraz cały system wytwarzania, magazynowania i przesyłania „zielonego” wodoru wraz ze wsparciem finansowania takich inwestycji.

Inne kraje przygotowują się do wdrożenia wodoru na znacznie większą skalę. Wynika to m. in. z ich potencjału ekonomicznego, a także z faktu, że w Europie nadal ok. połowy linii kolejowych (znacznie więcej, niż w Polsce) to trasy niezelektryfikowane. W Wielkiej Brytanii, Holandii czy państwach skandynawskich takie programy są bardzo mocno rozwijane. Również tam prowadzimy rozmowy i prezentujemy nasze rozwiązania.

Czy tabor wodorowy sprawdzi się tylko w ruchu lokalnym i regionalnym, czy też można spodziewać się prób opracowania wodorowych pojazdów dalekobieżnych?

Nadal istnieją ograniczenia technologiczne. Nie ma np. wodorowych lokomotyw do prowadzenia ciężkich pociągów – na ich pokład trzeba byłoby zabierać znacznie więcej energii. Dostępne dziś rozwiązania (sprężanie gazu) na to nie pozwalają.

Charakter pracy pojazdów regionalnych – szybkie rozpędzanie i częste hamowanie pojazdu o dość niskiej masie – dobrze zbiega się z możliwościami technologicznymi. Pojazd wodorowy ma tu takie same właściwości trakcyjne, jak elektryczny. Ilość energii możliwej do zabrania na pokład wciąż jest jednak niewystarczająca dla pojazdów międzymiastowych czy towarowych. Trzeba będzie na to poczekać jeszcze kilka lat. W rozwój technologii inwestuje się jednak coraz większe środki, co daje nadzieję na opracowanie odpowiednich do tego celu rozwiązań.

Jak długi będzie zakładany cykl życia pojazdów wodorowych Siemensa?

Projektujemy nasze pociągi na ok. 30 lat – podobnie jak EZT. Naprawa P5 powinna być wykonywana po ok. 16 latach, ale zgodnie z planem utrzymania – system napraw pojazdu powinien być cyklem ciągłym: pojazdy powinno się obsługiwać cyklicznie, ale krótko. Pozwoli to zmaksymalizować dostępność pojazdu.

Jakie są przewidywane koszty życia taboru wodorowego w stosunku do pojazdów z innym rodzajem napędu – bateryjnych, elektrycznych czy spalinowych?

Nie będą znacząco się różniły. Elementy napędu dobrano tak, by były zgodne z pozostałymi elementami pojazdu – także co do cyklu ich życia.

Również pod względem procesu utrzymania różnice w stosunku do jednostek z innym rodzajem napędu będą niewielkie. Pojazdy spalinowe wymagają jednak częstych prac obsługowych przy samym silniku – regulacja, wymiana olejów i filtrów etc. Napęd wodorowy pozwoli wyeliminować te czynności – choć oczywiście każde urządzenie wymaga obsługi.