Преимущества трамвая перед троллейбусом
Преимущества трамваев
Перейти к загрузке файла | ||
| трамвай рельсовый электрический транспорт
|
| СОДЕРЖАНИЕ | Следующая > |
Про электробусы (вырезка из моей дипломной работы). — DRIVE2
Автомобильный парк крупных городов вызывает постоянные пробки на улицах и лишает себя преимуществ быстрого транспорта. Он же серьезно ухудшает экологическую обстановку.
«Энергия всегда есть в космосе, мы – часть него. Моя идея состоит в том, чтобы сделать её доступной человечеству, чтобы не нужны были уголь, газ, нефть – это всё варварство». Никола Тесла.
«Сжигать нефть, все равно, что топить печку ассигнациями». Дмитрий Иванович Менделеев.
Человечество стоит перед реальной проблемой – нехваткой энергии. Сегодня – наша энергетическая индустрия потребляет миллионы тонн полезных ископаемых ежедневно, выбрасывая углекислый газ, токсичные отходы, пары и другие вещества, разрушающие нашу атмосферу. Что же делать?Мы зависим от бесперебойных поставок нефти, а запасы нефти и газа – не безграничны, однажды они закончатся.
Нужно что то принципиально новое, чтобы мы могли больше не зависеть от невознобляемых источников энергии – полезных ископаемых. Чтобы мы сами могли полностью обеспечить себя энергией.
Что уже сделано:Правительство Китая озвучило намерения выделить 300 миллиардов долларов на развитие экологичного транспорта и необходимой для его распространения, инфраструктуры. На такие масштабные расходы они решились, потому что экология в Поднебесной становится катастрофической.Первыми шагами станет создание национальной сети зарядочных станций для электромобилей, которая будет самым крупным проектом на планете. На реализацию проекта отводится шесть лет, а результатом будет сеть зарядочных станций, которая позволит свободно перемещаться на электромобилях, на любые расстояния по всему Китаю.Большинство зарядных станций будут в настенном форм-факторе, ими оборудуют все мегаполисы Китая.
После этого будут строить зарядные станции на национальных магистралях, расстоянии между станциями будет чуть меньшем, чем максимальный пробег на одной заряде аккумуляторов электромобиля. Будет учтён пример производителя электромобилей — компании Tesla. В Китае уже много лет действует программа скидок на электроэнергию для зарядки электромобилей.
Болгария, Эстония и Швеция достигли своих целей на 5 лет раньше срока в использовании возобновляемых источников энергии до 2020 года. Литва, Румыния и Италия находятся менее чем в 0,5 процентных пунктах от их целей в 2020 году, говорится в докладе Евростата. На противоположной стороне шкалы – Нидерланды, Франция и Ирландия – им пока дальше всего в решении собственных задач (от 8,2 до 9,5%).
В Швеции перерабатывают 100% мусора, вырабатывая при этом электричество.Швеция стала настолько хороша в переработке отходов, что им недостаточно своего мусора и приходится импортировать отходы из Великобритании, Италии, Норвегии и Ирландии, чтобы обеспечить 32 электростанции, работающие на основе сжигании отходов.
По производству электроэнергии на душу населения Норвегия занимает первое место в мире. При этом, несмотря на наличие больших запасов углеводородов, 99 % электроэнергии вырабатывается на гидроэлектростанциях, в связи с наличием значительных гидроресурсов в Норвегии. Владельцы электрокаров не только получают значительные льготы от правительства Норвегии, но также легально пользуются выделенными полосами для общественного транспорта, бесплатной транспортировкой на паромах и скидками на ежегодный транспортный налог.
Все возможности использования возобновляемых источников энергии демонстрирует испанский остров Эль Йерро (El Hierro), самый маленький из Канарских островов Испании. Первый в мире островок суши полностью независимый от внешнего энергопитания, это стало возможным путем объединения усилий ветра и воды: ветряной электростанции в 11,5 МВт. и водяной турбине.Ветряные турбины генерируют достаточно энергии для покрытия потребностей жилого сектора, а также электроэнергию для завода по опреснению воды.Излишки энергии от ветряных турбин используются для перекачки пресной воды из меньшего резервуара, находящегося рядом с гаванью, в больший, который расположен в вулканическом кратере примерно в 2300 футах (701,04 метра) над уровнем моря. А когда силы ветра недостаточно, или при полном штиле, вода направляется через турбины в нижний резервуар, при этом производя электричество.Энергетический проект Эль Йерро сократил годовые выбросы углекислого газа на 18700 тонн и полностью отменяет годовое потребление 40 000 баррелей нефти.
Будущее электроэнергии от возобновляемых источников наступило уже сегодня. К ветроэлектростанции острова Эль Йерро проявляют интерес со стороны других островов. И это не единственное достижение острова: Эль Йерро планирует к 2020 году перевести все свои 6000 автомобилей и автобусов на электротягу.
Саммит «Большой семерки» G7, прошедший в июне 2015 года, ознаменовался масштабным прорывом в политике по изменениям климата. Семь крупнейших стран с высокоразвитой экономикой (США, Япония, Германия, Великобритания, Франция, Италия и Канада) приняли революционное решение — перестать использовать ископаемое топливо до конца XXI века.Самые богатые страны впервые в истории договорились о необходимости покончить с зависимостью от ископаемых видов топлива (уголь, нефть и природный газ).Сейчас около 80% первичной энергии в мире происходит путём сжигания ископаемого топлива, это приводит к выбросу в атмосферу около 34 млрд т диоксида углерода. Для того, чтобы прекратился дальнейший рост концентрации атмосферного CO2 необходимо, чтобы его выбросы уже в этом столетии упали до нуля. Хотя это не легко, но декарбонизация реально осуществима.Мы должны производить электричество с помощью ветра, солнца, гидроэнергии, геотермальной энергии и других источников, не основанных на углеродном топливе. Трудность заключается в том, как практически массово воплотить эти широкомасштабные замыслы, не разрушив при этом нашу энергозависимую экономику и не потратив огромных денег на их реализацию. Но, подсчитывая эти затраты, нужно помнить о том, что бесконтрольное изменение климата в случае продолжения сжигания ископаемого топлива обойдется намного дороже.
Конечно же, декларация «Большой семерки» — это лишь декларация, и она пока не включает обязательств многих стран, выбрасывающих в атмосферу большое количество CO2, к примеру Китая, Индии и России.
Экономически обоснованный потенциал Российской Федерации в ветряной энергетики не менее 270 млрд. кВт в год. Это уже 25% от основного потребления сегодня.
У электромобилей минимум в 5 раз меньше расход энергии на тот же отрезок пути, чем у автомобилей с ДВС.
В России производится 60 млн . тонн бензина и дизтоплива в год, для электромобилей было бы достаточно 120 млрд. кВт. Примерно такое же количество энергии сгорает в попутных газах России (10 млрд м3 в год).
Немного истории создания электробусов.Сегодня автобусы колесят по дорогам всех стран мира. Количество моделей поражает своим разнообразием, и с каждым годом их численность только возрастает. И если в 1895 году автобус с двигателем внутреннего сгорания вызвал настоящую сенсацию, то сегодня инженеры усиленно работают над разработками экологически чистых автобусов.
Электробус — вид транспорта, использующий в качестве источника энергии электричество, а в качестве привода — тяговый электродвигатель.Первый электрический автобус изготовили в Лондоне в 1886 году. Он мог ездить со средней скоростью 11,2 км/ч.Первый электрический автобус в России был построен по проекту петер¬буржца Ипполита Романова в 1901 году (рис 19). Это был 17-местный омнибус. Романов не только учёл опыт других производителей, но и воплотил в электромобилях множество собственных идей. Придавалось большое значение снижению массы элек¬тромобиля.С этой целью в его аккумуляторах применялись бо¬лее тонкие пластины, которые, в отличие от большинства тогдашних конструкций, располагались горизонтально. Масса решеток, составлявших основу этих пластин, была в два раза меньше, чем у аналогов.После успешных испытаний омнибуса в 1901 году, в Петербурге, городская Дума разрешила Романову наладить их регулярное движение на десяти линиях.
Партия десятиместных омнибусов для обслуживания гостиниц была изготовлена на заводе московского общества «Дукс». Размещавшиеся в восьми ящиках 44 аккумуляторные батареи обеспечивали более чем полуторатонному омнибусу запас хода в 64 километра, он мог развивать скорость до 20 км/ч.
Преимущества перед автобусом, троллейбусом и трамваем.Основными преимуществами электробуса перед автобусом с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) являются более высокая производительность и экологичность. Практически любой неэлектрический двигатель можно заменить электрическим. Соответственно любое транспортное средство, использующее для движения неэлектрический двигатель (ДВС, дизельный двигатель и др.) может использовать в качестве тяги и электрический двигатель.Электробус – наиболее безопасный и экологичный вид транспорта.По сравнению с автобусом, оборудованным двигателем внутреннего сгорания, работающем на бензине, дизельном топливе или газе, электробус обладает рядом несомненных преимуществ. Он практически бесшумен, прост в управлении, надёжен и долговечен. Эксплуатация электробуса обходится гораздо дешевле, чем эксплуатация обычного автобуса с ДВС.
Главное же достоинство электробуса – экологическая безопасность без привязки к проводам. Это особенно важно в городских условиях, где из-за выхлопных газов многочисленных автобусов, особенно в час пик горожанам буквально нечем дышать, ведь по количеству выбросов отравляющих веществ в окружающую среду один пассажирский автобус приравнивается к 343 легковым автомобилям!
Электробусы эксплуатировать выгоднее, чем строить сеть для троллейбусов или прокладывать трамвайные пути. Трамвай изживает себя (кроме исторических городов типа Чехии), потому что очень дорого прокладывать рельсы . Трамвайные рельсы занимают полезную площадь дорог, доставляют немало неудобств автомобилистам, при переезде трамвайных путей, освободившуюся от рельсов площадь используют для расширения проезжей части, а крайние полосы используют как выделенные полосы для курсирования электробусов, это увеличивает скорость трафика электробусов.Эксплуатация троллейбусов так же проигрывает электробусам: большие потери на тепло в проводах, загромождение городов проводами, невозможность объехать препятствие, низкая скорость, не отвечающая современному ритму городов, если случается обрыв в сети проводов (что нередко) останавливается весь парк троллейбусов…
Сравнение с автобусами с ДВС:1. Электродвигатели электробусов имеют гораздо больший КПД – до 90-95 %, по сравнению с ДВС автобусов — 22-42 %. Помимо маленького КПД, ДВС в традиционных автобусах есть потери КПД в трансмиссии, карданных валах и мостах.2. Затраты на обслуживание парка электробусов ниже, чем на обслуживание парка автобусов с ДВС.3. Себестоимость перевозок электробусами ниже, чем автобусами.4. ДВС автобусов (особенно работающие на дизельном топливе) является источником возникновения вибраций передающихся кузову автобуса и пассажирам. Электродвигатели электробусов динамически уравновешены.5. В некоторых электробусах используются безредукторные электродвигатели прямого привода (так называемые мотор – колёса), они эффективно расходуют энергию и лучше компонуются на шасси электробусов. Использование мотор-колёс приводит не только к значительному снижению массы электробуса, но и к более свободному подходу в планировочных решениях салонов электробусов.6. Благодаря отсутствию ДВС, трансмиссии, карданных валов, мостов и выхлопной системы – компоновка электробусов может быть намного разнообразнее и позволяет установить абсолютно плоский пол, без ступенек и перепадов высоты пола.7. Тяговый электродвигатель более надежен, чем двигатель внутреннего сгорания.8. Снаряжённая масса электробуса остаётся одинаковой, вне зависимости от того, заряжены аккумуляторные батареи, или разряжены. У автобусов с ДВС, снаряжённая масса меняется, в зависимости от того, полный бак топлива, или пустой.9. Электрический ток для зарядки электробуса во всём мире одинаковый, а градации до требуемых значений выравнивается в зарядочной станции.Качество углеводородного топлива во всём мире разное, например в Российской нефти – содержится большое количество серы и перерабатывать её намного сложнее, чем ту же нефть из стран Персидского залива.ДВС автобусов и автомобилей очень чувствительны к качеству топлива.10. Последствия пожара в случае с автобусом, оборудованным ДВС более страшные, т.к. в них большие баки дизельным топливом – легковоспламеняющейся жидкостью. У электробусов – низкая пожароопасность и взрывоопасность при аварии, современные аккумуляторные батареи очень безопасны, они не горят и не выбрасывают токсичные вещества, даже если проделать в них сквозные отверстия.11. Электробусы не загрязняют воздух в городе выхлопными газами, это положительно сказывается на здоровье людей и экологической обстановки в городах. Это, в свою очередь, оказывает влияние на рост экономики, т.к. горожане меньше болеют и больше работают.12. Помимо выхлопных газов, при эксплуатации автобусов с ДВС – есть проблема загрязнения городских улиц минеральной пылью – асбестосодержащими частицами фрикционных материалов, используемых в автобусах диски сцепления и тормозные колодки.У современных электробусов торможение осуществляется рекуперацией (электродвигатели в режиме генератора), без использования механических тормозов, т.е. отсутствует трение и, соответственно, нет износа тормозных накладок, тормозные механизмы используются лишь для фиксации электробуса на скоростях не более 5 км/ч.При рекуперативном торможении – часть кинетической энергии преобразуется в электрическую, тем самым, подзаряжая аккумуляторы, или суперконденсаторы. У автобусов с ДВС – кинетическая энергия при торможении превращается в тепло, стирая при этом тормозные колодки и загрязненяя улицы минеральной пылью.13. Благодаря использованию алюминиевых сплавов, современных композитных материалов, инновационных тяговых аккумуляторных батарей и мощных, но компактных электродвигателей – вес электробуса не сильно отличается от обычного автобуса, оснащённого ДВС.В электробусе отсутствуют такие тяжёлые агрегаты как ДВС, трансмиссия, мосты и карданные валы, но по прежнему, самым массивным элементом электробусов остаётся аккумуляторная батарея.Эксплуатация электробусов экономически выгоднее, нежели эксплуатация автобусов с ДВС:а. Срок службы подвижного состава электробуса больше, чем срок службы автобуса с ДВС.б. Затраты на обслуживание электробуса ниже, чем на обслуживание автобуса.в. Себестоимость перевозок электробусами ниже до 90%, чем автобусом с ДВС.Для автобуса с ДВС расход топлива в среднем составляет 40 л на 100 км. При стоимости топлива 35 рублей за литр и ежедневной эксплуатации расходы на топливо составляют более миллиона рублей в год. Расход энергии для электробуса составляет 91 кВт*ч на 100 км пробега. При стоимости электроэнергии 1,96 руб/кВт*ч, ежегодные расходы на электроэнергию для электробуса составляют 130 тыс. рублей.Т.е. расходы у электробуса минимум в 5,5 раз меньше чем у автобуса с ДВС. Это не считая других ГСМ и расходных материалов: антифриза, моторного масла, фильтров для них и других многочисленных запчастей, коих в автобусах с ДВС очень много.
Поэтому при одинаковой стоимости проезда, срок окупаемости электробуса практически не отличается от срока окупаемости автобуса, хотя первоначальная стоимость электробуса выше в среднем в 3 раза, чем автобуса.
Сравнение с троллейбусами:Первоначальные затраты на развёртывание троллейбусной системы выше, чем для электробусной, так как первая требует строительства тяговых подстанций и контактной сети.Конструкция спецчастей контактной сети (пересечений, стрелок, разделяемых соединений на разводных мостах) требует снижения скорости при их прохождении (иногда до 5 км/ч), что значительно снижает трафик.Троллейбус чувствителен к обледенению контактных проводов.
Контактная сеть троллейбусов (провода) загромождает улицы и площади городов; путаница проводов и подвесных тросов выглядит неэстетично и портит облик городов.
Сравнение с трамваями:Стоимость реконструкции 1 километра трамвайного полотна, например в Уфе – от 15 – до 50 млн. рублей!При ненадлежащем содержании путей возникает вероятность схода трамвая с рельс, что делает трамвай потенциально более опасным участником дорожного движения, чем электробус.Вызываемые трамваями вибрации почвы могут создавать акустический дискомфорт для жителей ближайших зданий и приводить к повреждению их фундаментов.При плохом содержании пути, обратный тяговый ток может уходить в землю, возникающие при этом «блуждающие токи» усиливают коррозию близлежащих подземных металлических сооружений оболочек кабелей, труб канализации и водопровода, арматуры фундаментов зданий.
Негативные факторы экологии, связанные с трамваями: только при сварочных работах в процессе ремонта трамвайных путей, с одного кг сварочной проволоки выделяется более 50 г оксида кремния, алюминия, магния, а при послесварочной обработке и шлифовке одного рельсового стыка выделяется еще около 600 г. В результате механической обработки деталей подвижного состава, их замены, а также других видов производственно-хозяйственной деятельности, объем которых составляет порядка 250 кг твердых отходов на единицу подвижного состава.
Таким образом, в электробусе объединена экологичность троллейбуса, автономность и маневренность автобуса, а при использовании выделенной полосы он объединяет в себе достоинство трамвая.
Недостатки электробусов:1. Для массового использования электробусов требуется создание сети зарядочных станций для зарядки аккумуляторов. Но когда-то и АЗС тоже не существовало. Но в отличие от АЗС, месторасположения зарядочных станций не имеют таких строгих ограничений и могут располагаться в более удобных местах: на конечных остановках, гаражах, на парковках возле супермаркетов, зарядочные станции могут быть более распространены, чем автозаправочные станции.2. До сегодняшнего дня существенным недостатком для эксплуатации электробусов в России была проблема их быстрой разрядки и потери ёмкости при низких температурах в зимнее время года. Но такие компании как AltairNano и Toshiba разработали аккумуляторы нового поколения с одинаковыми характеристиками работы, как в летнее, так и в зимнее время года.3. Мощность, вырабатываемая всеми современными электростанциями, значительно меньше, чем мощность всех современных автомобилей.Если все автомобили с ДВС резко заменить на электромобили, то вырабатываемой энергии не хватит на одновременную зарядку очень большого количества электромобилей.Однако производство бензина также требует электричества (до 5 кВт/ч на литр), поэтому по мере уменьшения мирового потребления углеводородного топлива (бензин, дизель), мощности электростанций будут перераспределяться в сторону энергообеспечения электромобилей и электробусов. Кроме того, у очень многих автомобилей мощность двигателя сильно завышена, чтобы обеспечить быстрый разгон. Электромобилям и электробусам этого не нужно, крутящий момент электродвигателей намного больше, чем у самого лучшего ДВС и доступен крутящий момент с самых низких оборотов.4. Помимо существовавших до сегодняшних дней недостатков с эксплуатацией электробусов при низких температурах в зимнее время года (быстрой разрядки и потери ёмкости АКБ), был ещё один – проблема отопления, т.к включённая отопление салона существенно сокращала запасе хода, но использование современных т.н. энергосберегающих стёкол (с низкоэмиссионным покрытием) и стёкол с электрообогревом, использование экономичных обогревателей – решают эту проблему.Таким образом, использование современных жаро и морозоустойчивых аккумуляторных батарей с быстрой зарядкой и возможностью устанавливать зарядочные станции в местах простоя электробусов (зарядка происходит в ночное время, меньше стоимость и меньше нагрузка на сети), на конечных остановках – сводит недостатки электробусов на нет.Ведутся колоссальные работы, много компаний и исследовательских институтов работают по увеличению ёмкости и улучшению характеристик аккумуляторных батарей.
В развитых странах мира электробусы уже принимают своих первых пассажиров.
Экономичность расхода энергии электродвигателей электробуса зависит от многих факторов, но самыми главными являются масса и аэродинамика (сопротивление потоку воздуха при движении).Электробус (городской и особенно междугородний), должен иметь хорошую аэродинамику (современные материалы позволяют сделать практически любые формы) и меньшую по сравнении с автобусами массу, т.к. масса аккумуляторной батареи и суперконденсаторов значительная.Многие дизайнеры и конструкторы старой школы спорили со мной, твердили, что городскому автобусу хорошая аэродинамика не нужна, мотивируя малой скоростью.
В действительности даже в городе при разрешённых 60 км/ч – сопротивление воздуху достаточное и сделав обтекаемую форму можно добиться экономии электричества и тем самым увеличить запас хода электробуса от одной зарядки. Также способствует увеличению запаса хода — кузов электробуса из алюминиевых сплавов и стеклопластика/карбона.
Первый в мире городской электробус – Volvo 8900 построен с использованием гибридной платформы, совмещающей в себе сталь и алюминий, это позволило сделать его значительно легче, тише и экологичнее традиционных автобусов.
Новый Volvo модели 7900 — стал легче предшественника на 550 килограмм. Это позволило сократить расход топлива для моделей с дизельными двигателями на 37%. На столько же сократились и объем выхлопа СО2.Автобус Volvo 7900 Electic Bus с гибридным двигателем еще более экологичен – более 70% времени в пути он использует для движения электричество.
Алюминиевый кузов автобуса устойчив к коррозии, что существенно продлевает срок его службы. Кроме того, более 90% алюминиевых деталей в новом автобусе может быть полностью переработано и использовано вновь, что также сокращает воздействие на окружающую среду.
Потребление топлива у гибридного Volvo 7900 на 80% ниже, чем у предшествующей модели с дизельным двигателем. При этом уровень его шума в разы ниже, грузоподъемность выше за счет меньшего веса самого автобуса, а вмещает он 85 человек.
Если сравнить экологическую ситуацию (уровень токсичных выбросов и шумовой нагрузки) в крупных городах России и крупных городах в развитых странах мира, то разница будет колоссальной. Концентрация вредных веществ от выхлопных газов транспорта в Российских городах-миллионниках превышает допустимые нормы в несколько раз.
Page 2
Автомобильный парк крупных городов вызывает постоянные пробки на улицах и лишает себя преимуществ быстрого транспорта. Он же серьезно ухудшает экологическую обстановку.
«Энергия всегда есть в космосе, мы – часть него. Моя идея состоит в том, чтобы сделать её доступной человечеству, чтобы не нужны были уголь, газ, нефть – это всё варварство». Никола Тесла.
«Сжигать нефть, все равно, что топить печку ассигнациями». Дмитрий Иванович Менделеев.
Человечество стоит перед реальной проблемой – нехваткой энергии. Сегодня – наша энергетическая индустрия потребляет миллионы тонн полезных ископаемых ежедневно, выбрасывая углекислый газ, токсичные отходы, пары и другие вещества, разрушающие нашу атмосферу. Что же делать?Мы зависим от бесперебойных поставок нефти, а запасы нефти и газа – не безграничны, однажды они закончатся.
Нужно что то принципиально новое, чтобы мы могли больше не зависеть от невознобляемых источников энергии – полезных ископаемых. Чтобы мы сами могли полностью обеспечить себя энергией.
Что уже сделано:Правительство Китая озвучило намерения выделить 300 миллиардов долларов на развитие экологичного транспорта и необходимой для его распространения, инфраструктуры. На такие масштабные расходы они решились, потому что экология в Поднебесной становится катастрофической.Первыми шагами станет создание национальной сети зарядочных станций для электромобилей, которая будет самым крупным проектом на планете. На реализацию проекта отводится шесть лет, а результатом будет сеть зарядочных станций, которая позволит свободно перемещаться на электромобилях, на любые расстояния по всему Китаю.Большинство зарядных станций будут в настенном форм-факторе, ими оборудуют все мегаполисы Китая.
После этого будут строить зарядные станции на национальных магистралях, расстоянии между станциями будет чуть меньшем, чем максимальный пробег на одной заряде аккумуляторов электромобиля. Будет учтён пример производителя электромобилей — компании Tesla. В Китае уже много лет действует программа скидок на электроэнергию для зарядки электромобилей.
Болгария, Эстония и Швеция достигли своих целей на 5 лет раньше срока в использовании возобновляемых источников энергии до 2020 года. Литва, Румыния и Италия находятся менее чем в 0,5 процентных пунктах от их целей в 2020 году, говорится в докладе Евростата. На противоположной стороне шкалы – Нидерланды, Франция и Ирландия – им пока дальше всего в решении собственных задач (от 8,2 до 9,5%).
В Швеции перерабатывают 100% мусора, вырабатывая при этом электричество.Швеция стала настолько хороша в переработке отходов, что им недостаточно своего мусора и приходится импортировать отходы из Великобритании, Италии, Норвегии и Ирландии, чтобы обеспечить 32 электростанции, работающие на основе сжигании отходов.
По производству электроэнергии на душу населения Норвегия занимает первое место в мире. При этом, несмотря на наличие больших запасов углеводородов, 99 % электроэнергии вырабатывается на гидроэлектростанциях, в связи с наличием значительных гидроресурсов в Норвегии. Владельцы электрокаров не только получают значительные льготы от правительства Норвегии, но также легально пользуются выделенными полосами для общественного транспорта, бесплатной транспортировкой на паромах и скидками на ежегодный транспортный налог.
Все возможности использования возобновляемых источников энергии демонстрирует испанский остров Эль Йерро (El Hierro), самый маленький из Канарских островов Испании. Первый в мире островок суши полностью независимый от внешнего энергопитания, это стало возможным путем объединения усилий ветра и воды: ветряной электростанции в 11,5 МВт. и водяной турбине.Ветряные турбины генерируют достаточно энергии для покрытия потребностей жилого сектора, а также электроэнергию для завода по опреснению воды.Излишки энергии от ветряных турбин используются для перекачки пресной воды из меньшего резервуара, находящегося рядом с гаванью, в больший, который расположен в вулканическом кратере примерно в 2300 футах (701,04 метра) над уровнем моря. А когда силы ветра недостаточно, или при полном штиле, вода направляется через турбины в нижний резервуар, при этом производя электричество.Энергетический проект Эль Йерро сократил годовые выбросы углекислого газа на 18700 тонн и полностью отменяет годовое потребление 40 000 баррелей нефти.
Будущее электроэнергии от возобновляемых источников наступило уже сегодня. К ветроэлектростанции острова Эль Йерро проявляют интерес со стороны других островов. И это не единственное достижение острова: Эль Йерро планирует к 2020 году перевести все свои 6000 автомобилей и автобусов на электротягу.
Саммит «Большой семерки» G7, прошедший в июне 2015 года, ознаменовался масштабным прорывом в политике по изменениям климата. Семь крупнейших стран с высокоразвитой экономикой (США, Япония, Германия, Великобритания, Франция, Италия и Канада) приняли революционное решение — перестать использовать ископаемое топливо до конца XXI века.Самые богатые страны впервые в истории договорились о необходимости покончить с зависимостью от ископаемых видов топлива (уголь, нефть и природный газ).Сейчас около 80% первичной энергии в мире происходит путём сжигания ископаемого топлива, это приводит к выбросу в атмосферу около 34 млрд т диоксида углерода. Для того, чтобы прекратился дальнейший рост концентрации атмосферного CO2 необходимо, чтобы его выбросы уже в этом столетии упали до нуля. Хотя это не легко, но декарбонизация реально осуществима.Мы должны производить электричество с помощью ветра, солнца, гидроэнергии, геотермальной энергии и других источников, не основанных на углеродном топливе. Трудность заключается в том, как практически массово воплотить эти широкомасштабные замыслы, не разрушив при этом нашу энергозависимую экономику и не потратив огромных денег на их реализацию. Но, подсчитывая эти затраты, нужно помнить о том, что бесконтрольное изменение климата в случае продолжения сжигания ископаемого топлива обойдется намного дороже.
Конечно же, декларация «Большой семерки» — это лишь декларация, и она пока не включает обязательств многих стран, выбрасывающих в атмосферу большое количество CO2, к примеру Китая, Индии и России.
Экономически обоснованный потенциал Российской Федерации в ветряной энергетики не менее 270 млрд. кВт в год. Это уже 25% от основного потребления сегодня.
У электромобилей минимум в 5 раз меньше расход энергии на тот же отрезок пути, чем у автомобилей с ДВС.
В России производится 60 млн . тонн бензина и дизтоплива в год, для электромобилей было бы достаточно 120 млрд. кВт. Примерно такое же количество энергии сгорает в попутных газах России (10 млрд м3 в год).
Немного истории создания электробусов.Сегодня автобусы колесят по дорогам всех стран мира. Количество моделей поражает своим разнообразием, и с каждым годом их численность только возрастает. И если в 1895 году автобус с двигателем внутреннего сгорания вызвал настоящую сенсацию, то сегодня инженеры усиленно работают над разработками экологически чистых автобусов.
Электробус — вид транспорта, использующий в качестве источника энергии электричество, а в качестве привода — тяговый электродвигатель.Первый электрический автобус изготовили в Лондоне в 1886 году. Он мог ездить со средней скоростью 11,2 км/ч.Первый электрический автобус в России был построен по проекту петер¬буржца Ипполита Романова в 1901 году (рис 19). Это был 17-местный омнибус. Романов не только учёл опыт других производителей, но и воплотил в электромобилях множество собственных идей. Придавалось большое значение снижению массы элек¬тромобиля.С этой целью в его аккумуляторах применялись бо¬лее тонкие пластины, которые, в отличие от большинства тогдашних конструкций, располагались горизонтально. Масса решеток, составлявших основу этих пластин, была в два раза меньше, чем у аналогов.После успешных испытаний омнибуса в 1901 году, в Петербурге, городская Дума разрешила Романову наладить их регулярное движение на десяти линиях.
Партия десятиместных омнибусов для обслуживания гостиниц была изготовлена на заводе московского общества «Дукс». Размещавшиеся в восьми ящиках 44 аккумуляторные батареи обеспечивали более чем полуторатонному омнибусу запас хода в 64 километра, он мог развивать скорость до 20 км/ч.
Преимущества перед автобусом, троллейбусом и трамваем.Основными преимуществами электробуса перед автобусом с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) являются более высокая производительность и экологичность. Практически любой неэлектрический двигатель можно заменить электрическим. Соответственно любое транспортное средство, использующее для движения неэлектрический двигатель (ДВС, дизельный двигатель и др.) может использовать в качестве тяги и электрический двигатель.Электробус – наиболее безопасный и экологичный вид транспорта.По сравнению с автобусом, оборудованным двигателем внутреннего сгорания, работающем на бензине, дизельном топливе или газе, электробус обладает рядом несомненных преимуществ. Он практически бесшумен, прост в управлении, надёжен и долговечен. Эксплуатация электробуса обходится гораздо дешевле, чем эксплуатация обычного автобуса с ДВС.
Главное же достоинство электробуса – экологическая безопасность без привязки к проводам. Это особенно важно в городских условиях, где из-за выхлопных газов многочисленных автобусов, особенно в час пик горожанам буквально нечем дышать, ведь по количеству выбросов отравляющих веществ в окружающую среду один пассажирский автобус приравнивается к 343 легковым автомобилям!
Электробусы эксплуатировать выгоднее, чем строить сеть для троллейбусов или прокладывать трамвайные пути. Трамвай изживает себя (кроме исторических городов типа Чехии), потому что очень дорого прокладывать рельсы . Трамвайные рельсы занимают полезную площадь дорог, доставляют немало неудобств автомобилистам, при переезде трамвайных путей, освободившуюся от рельсов площадь используют для расширения проезжей части, а крайние полосы используют как выделенные полосы для курсирования электробусов, это увеличивает скорость трафика электробусов.Эксплуатация троллейбусов так же проигрывает электробусам: большие потери на тепло в проводах, загромождение городов проводами, невозможность объехать препятствие, низкая скорость, не отвечающая современному ритму городов, если случается обрыв в сети проводов (что нередко) останавливается весь парк троллейбусов…
Сравнение с автобусами с ДВС:1. Электродвигатели электробусов имеют гораздо больший КПД – до 90-95 %, по сравнению с ДВС автобусов — 22-42 %. Помимо маленького КПД, ДВС в традиционных автобусах есть потери КПД в трансмиссии, карданных валах и мостах.2. Затраты на обслуживание парка электробусов ниже, чем на обслуживание парка автобусов с ДВС.3. Себестоимость перевозок электробусами ниже, чем автобусами.4. ДВС автобусов (особенно работающие на дизельном топливе) является источником возникновения вибраций передающихся кузову автобуса и пассажирам. Электродвигатели электробусов динамически уравновешены.5. В некоторых электробусах используются безредукторные электродвигатели прямого привода (так называемые мотор – колёса), они эффективно расходуют энергию и лучше компонуются на шасси электробусов. Использование мотор-колёс приводит не только к значительному снижению массы электробуса, но и к более свободному подходу в планировочных решениях салонов электробусов.6. Благодаря отсутствию ДВС, трансмиссии, карданных валов, мостов и выхлопной системы – компоновка электробусов может быть намного разнообразнее и позволяет установить абсолютно плоский пол, без ступенек и перепадов высоты пола.7. Тяговый электродвигатель более надежен, чем двигатель внутреннего сгорания.8. Снаряжённая масса электробуса остаётся одинаковой, вне зависимости от того, заряжены аккумуляторные батареи, или разряжены. У автобусов с ДВС, снаряжённая масса меняется, в зависимости от того, полный бак топлива, или пустой.9. Электрический ток для зарядки электробуса во всём мире одинаковый, а градации до требуемых значений выравнивается в зарядочной станции.Качество углеводородного топлива во всём мире разное, например в Российской нефти – содержится большое количество серы и перерабатывать её намного сложнее, чем ту же нефть из стран Персидского залива.ДВС автобусов и автомобилей очень чувствительны к качеству топлива.10. Последствия пожара в случае с автобусом, оборудованным ДВС более страшные, т.к. в них большие баки дизельным топливом – легковоспламеняющейся жидкостью. У электробусов – низкая пожароопасность и взрывоопасность при аварии, современные аккумуляторные батареи очень безопасны, они не горят и не выбрасывают токсичные вещества, даже если проделать в них сквозные отверстия.11. Электробусы не загрязняют воздух в городе выхлопными газами, это положительно сказывается на здоровье людей и экологической обстановки в городах. Это, в свою очередь, оказывает влияние на рост экономики, т.к. горожане меньше болеют и больше работают.12. Помимо выхлопных газов, при эксплуатации автобусов с ДВС – есть проблема загрязнения городских улиц минеральной пылью – асбестосодержащими частицами фрикционных материалов, используемых в автобусах диски сцепления и тормозные колодки.У современных электробусов торможение осуществляется рекуперацией (электродвигатели в режиме генератора), без использования механических тормозов, т.е. отсутствует трение и, соответственно, нет износа тормозных накладок, тормозные механизмы используются лишь для фиксации электробуса на скоростях не более 5 км/ч.При рекуперативном торможении – часть кинетической энергии преобразуется в электрическую, тем самым, подзаряжая аккумуляторы, или суперконденсаторы. У автобусов с ДВС – кинетическая энергия при торможении превращается в тепло, стирая при этом тормозные колодки и загрязненяя улицы минеральной пылью.13. Благодаря использованию алюминиевых сплавов, современных композитных материалов, инновационных тяговых аккумуляторных батарей и мощных, но компактных электродвигателей – вес электробуса не сильно отличается от обычного автобуса, оснащённого ДВС.В электробусе отсутствуют такие тяжёлые агрегаты как ДВС, трансмиссия, мосты и карданные валы, но по прежнему, самым массивным элементом электробусов остаётся аккумуляторная батарея.Эксплуатация электробусов экономически выгоднее, нежели эксплуатация автобусов с ДВС:а. Срок службы подвижного состава электробуса больше, чем срок службы автобуса с ДВС.б. Затраты на обслуживание электробуса ниже, чем на обслуживание автобуса.в. Себестоимость перевозок электробусами ниже до 90%, чем автобусом с ДВС.Для автобуса с ДВС расход топлива в среднем составляет 40 л на 100 км. При стоимости топлива 35 рублей за литр и ежедневной эксплуатации расходы на топливо составляют более миллиона рублей в год. Расход энергии для электробуса составляет 91 кВт*ч на 100 км пробега. При стоимости электроэнергии 1,96 руб/кВт*ч, ежегодные расходы на электроэнергию для электробуса составляют 130 тыс. рублей.Т.е. расходы у электробуса минимум в 5,5 раз меньше чем у автобуса с ДВС. Это не считая других ГСМ и расходных материалов: антифриза, моторного масла, фильтров для них и других многочисленных запчастей, коих в автобусах с ДВС очень много.
Поэтому при одинаковой стоимости проезда, срок окупаемости электробуса практически не отличается от срока окупаемости автобуса, хотя первоначальная стоимость электробуса выше в среднем в 3 раза, чем автобуса.
Сравнение с троллейбусами:Первоначальные затраты на развёртывание троллейбусной системы выше, чем для электробусной, так как первая требует строительства тяговых подстанций и контактной сети.Конструкция спецчастей контактной сети (пересечений, стрелок, разделяемых соединений на разводных мостах) требует снижения скорости при их прохождении (иногда до 5 км/ч), что значительно снижает трафик.Троллейбус чувствителен к обледенению контактных проводов.
Контактная сеть троллейбусов (провода) загромождает улицы и площади городов; путаница проводов и подвесных тросов выглядит неэстетично и портит облик городов.
Сравнение с трамваями:Стоимость реконструкции 1 километра трамвайного полотна, например в Уфе – от 15 – до 50 млн. рублей!При ненадлежащем содержании путей возникает вероятность схода трамвая с рельс, что делает трамвай потенциально более опасным участником дорожного движения, чем электробус.Вызываемые трамваями вибрации почвы могут создавать акустический дискомфорт для жителей ближайших зданий и приводить к повреждению их фундаментов.При плохом содержании пути, обратный тяговый ток может уходить в землю, возникающие при этом «блуждающие токи» усиливают коррозию близлежащих подземных металлических сооружений оболочек кабелей, труб канализации и водопровода, арматуры фундаментов зданий.
Негативные факторы экологии, связанные с трамваями: только при сварочных работах в процессе ремонта трамвайных путей, с одного кг сварочной проволоки выделяется более 50 г оксида кремния, алюминия, магния, а при послесварочной обработке и шлифовке одного рельсового стыка выделяется еще около 600 г. В результате механической обработки деталей подвижного состава, их замены, а также других видов производственно-хозяйственной деятельности, объем которых составляет порядка 250 кг твердых отходов на единицу подвижного состава.
Таким образом, в электробусе объединена экологичность троллейбуса, автономность и маневренность автобуса, а при использовании выделенной полосы он объединяет в себе достоинство трамвая.
Недостатки электробусов:1. Для массового использования электробусов требуется создание сети зарядочных станций для зарядки аккумуляторов. Но когда-то и АЗС тоже не существовало. Но в отличие от АЗС, месторасположения зарядочных станций не имеют таких строгих ограничений и могут располагаться в более удобных местах: на конечных остановках, гаражах, на парковках возле супермаркетов, зарядочные станции могут быть более распространены, чем автозаправочные станции.2. До сегодняшнего дня существенным недостатком для эксплуатации электробусов в России была проблема их быстрой разрядки и потери ёмкости при низких температурах в зимнее время года. Но такие компании как AltairNano и Toshiba разработали аккумуляторы нового поколения с одинаковыми характеристиками работы, как в летнее, так и в зимнее время года.3. Мощность, вырабатываемая всеми современными электростанциями, значительно меньше, чем мощность всех современных автомобилей.Если все автомобили с ДВС резко заменить на электромобили, то вырабатываемой энергии не хватит на одновременную зарядку очень большого количества электромобилей.Однако производство бензина также требует электричества (до 5 кВт/ч на литр), поэтому по мере уменьшения мирового потребления углеводородного топлива (бензин, дизель), мощности электростанций будут перераспределяться в сторону энергообеспечения электромобилей и электробусов. Кроме того, у очень многих автомобилей мощность двигателя сильно завышена, чтобы обеспечить быстрый разгон. Электромобилям и электробусам этого не нужно, крутящий момент электродвигателей намного больше, чем у самого лучшего ДВС и доступен крутящий момент с самых низких оборотов.4. Помимо существовавших до сегодняшних дней недостатков с эксплуатацией электробусов при низких температурах в зимнее время года (быстрой разрядки и потери ёмкости АКБ), был ещё один – проблема отопления, т.к включённая отопление салона существенно сокращала запасе хода, но использование современных т.н. энергосберегающих стёкол (с низкоэмиссионным покрытием) и стёкол с электрообогревом, использование экономичных обогревателей – решают эту проблему.Таким образом, использование современных жаро и морозоустойчивых аккумуляторных батарей с быстрой зарядкой и возможностью устанавливать зарядочные станции в местах простоя электробусов (зарядка происходит в ночное время, меньше стоимость и меньше нагрузка на сети), на конечных остановках – сводит недостатки электробусов на нет.Ведутся колоссальные работы, много компаний и исследовательских институтов работают по увеличению ёмкости и улучшению характеристик аккумуляторных батарей.
В развитых странах мира электробусы уже принимают своих первых пассажиров.
Экономичность расхода энергии электродвигателей электробуса зависит от многих факторов, но самыми главными являются масса и аэродинамика (сопротивление потоку воздуха при движении).Электробус (городской и особенно междугородний), должен иметь хорошую аэродинамику (современные материалы позволяют сделать практически любые формы) и меньшую по сравнении с автобусами массу, т.к. масса аккумуляторной батареи и суперконденсаторов значительная.Многие дизайнеры и конструкторы старой школы спорили со мной, твердили, что городскому автобусу хорошая аэродинамика не нужна, мотивируя малой скоростью.
В действительности даже в городе при разрешённых 60 км/ч – сопротивление воздуху достаточное и сделав обтекаемую форму можно добиться экономии электричества и тем самым увеличить запас хода электробуса от одной зарядки. Также способствует увеличению запаса хода — кузов электробуса из алюминиевых сплавов и стеклопластика/карбона.
Первый в мире городской электробус – Volvo 8900 построен с использованием гибридной платформы, совмещающей в себе сталь и алюминий, это позволило сделать его значительно легче, тише и экологичнее традиционных автобусов.
Новый Volvo модели 7900 — стал легче предшественника на 550 килограмм. Это позволило сократить расход топлива для моделей с дизельными двигателями на 37%. На столько же сократились и объем выхлопа СО2.Автобус Volvo 7900 Electic Bus с гибридным двигателем еще более экологичен – более 70% времени в пути он использует для движения электричество.
Алюминиевый кузов автобуса устойчив к коррозии, что существенно продлевает срок его службы. Кроме того, более 90% алюминиевых деталей в новом автобусе может быть полностью переработано и использовано вновь, что также сокращает воздействие на окружающую среду.
Потребление топлива у гибридного Volvo 7900 на 80% ниже, чем у предшествующей модели с дизельным двигателем. При этом уровень его шума в разы ниже, грузоподъемность выше за счет меньшего веса самого автобуса, а вмещает он 85 человек.
Если сравнить экологическую ситуацию (уровень токсичных выбросов и шумовой нагрузки) в крупных городах России и крупных городах в развитых странах мира, то разница будет колоссальной. Концентрация вредных веществ от выхлопных газов транспорта в Российских городах-миллионниках превышает допустимые нормы в несколько раз.
Преимущества и недостатки троллейбуса по сравнению с автобусом
Преимущества | Недостатки |
по сравнениюс автобусом |
троллейбус не загрязняет воздух в городе выхлопными газами;
троллейбус может работать по системе многих единиц;
срок службы подвижного состава троллейбуса больше, чем срок службы автобуса.
троллейбус может преодолевать крутые подъемы, что особенно важно для гористой местности;
на троллейбус можно установить систему рекуперации энергии в контактную сеть, что обеспечивает экономию электроэнергии;
тяговый электродвигатель более надежен, чем двигатель внутреннего сгорания;
современный троллейбус значительно менее шумен, чем автобус;
троллейбус использует электрическую энергию, вырабатываемую на электростанциях, КПД которых выше, чем у двигателя автобуса;
вместимость низкопольноготроллейбуса обычно немного больше, чем у низкопольногоавтобуса.
первоначальные затраты на развёртывание троллейбусной системы выше, чем для автобусной, так как требует строительства тяговых подстанций и контактной сети;
троллейбус очень чувствителен к состоянию дорожного покрытия и контактной сети. При необходимости проехать повреждённый участок дороги, а также стрелок и пересечений приходится значительно снижать скорость, чтобы избежать схода штанг с проводов контактной линии;
троллейбусная сеть отличается сравнительно низкой гибкостью из за привязки к контактной сети, хотя применение систем автономного хода и дуобусов отчасти решает эту проблему.
контактная сеть троллейбуса загромождает улицы и площади городов, портя их исторический облик.
фактически невозможен обгон одного троллейбуса другим, если это не предусмотрено контактной сетью
— для этого необходимо опускать штанги на одном из троллейбусов.
Преимущества | Недостатки |
по сравнениюс трамваем |
троллейбус использует то же дорожное полотно, что и автомобильный транспорт, в результате экономится городское пространство и значительно снижаются капитальные расходы на строительство троллейбусной линии;
сравнительно легко маневрирует в транспортном потоке и не имеет проблем с объездом препятствий;
резиновые шины троллейбуса имеют лучшее сцепление с дорогой, чем металлические колёса трамвая, что позволяет эксплуатировать его на трассах с бо́льшимиуклонами (до 8—12%);
троллейбус обычно использует общие с автобусами остановки;
троллейбус может проходить по кривым меньшего радиуса, чем трамвайный вагон;
троллейбус не вызывает появления подземных блуждающих токов, резко сокращающих срок службы дорогостоящих подземных металлических сооружений
троллейбус потребляет больше электроэнергии, чем трамвай;
провозная способностьтроллейбусной линии не превышает таковую у автобусной линии и всегда ниже чем у трамвайной линии;
в отличие от трамвая, кузов троллейбуса не заземлён, поэтому требуется принятие дополнительных мер обеспечения электробезопасности;
троллейбус более, чем трамвай, чувствителен к обледенению контактных проводов. Плохой контакт приводит к быстрому износу контактных вставок, которые в этом случае приходится менять несколько раз за рабочую смену.
Автобус (сокращение от автомобиль омнибус) — безрельсовое механическое транспортное средство, предназначенное для перевозки 7 и более пассажиров, и приводимое в движение энергией, запасённой, или производимой из топлива, хранящегося на борту, или с любым другим видом автономной тяги.
Исторические этапы:
1820 1830 гг. – появление омнибусов;
вторая половина XIX в. – появление паровых, электрических и бензиновых автобусов;
начало XX в. – повсеместное распространение регулярных автобусных перевозок.
Маршрутное такси («маршрутка») — автобусные маршруты, а также маршруты микроавтобусов, осуществляющие перевозку пассажиров и багажа по установленным маршрутам регулярных перевозок с посадкой и высадкой пассажиров в любом, не запрещённом правилами дорожного движения, месте.
Исторические этапы:
1910 е гг. – появление первых «маршруток» в США; 1930 е гг. – появление маршрутных микроавтобусов в Москве;
1990 е гг. – распространение «маршруток» на городских перевозках в СНГ.
Сравнительная оценка троллейбуса
Сравнительная оценка троллейбуса
В троллейбусе сочетаются конструктивные элементы и агрегаты подвижного состава автомобильного типа и электрических железных дорог. Вся ходовая часть, тяговая передача и частично органы управления однотипны с оборудованием автобусов. Тяговый электродвигатель, система электрического управления и электроаппаратура имеют много общего с электрооборудованием подвижного состава электрических железных дорог. Быстрое развитие троллейбусного транспорта и увеличение его удельного веса в городских пассажирских перевозках объясняются рядом его существенных преимуществ перед трамваем и .автобусом и, в значительной степени,, тем, что он является важным элементом, благоустройства современных городов. Преимущества троллейбуса по сравнению с трамваем: 1) троллейбус, оборудованный пневматическими шинами,, движется по асфальтовому, бетонному или брусчатому покрытию обычной автомобильной дороги, не требуя специальных путевых сооружений или устройств. Трамвай нуждается в значительных затратах на сооружение дорогостоящего рельсового путевого хозяйства, ремонт и содержание путей; 2) троллейбус движется бесшумно, что очень важно в условиях современного благоустроенного города. Бесшумность движения создает удобства для пассажиров. Бесшумность движения, трамвайных вагонов достигается способами, связанными с существенным удорожанием подвижного состава; 3) троллейбус может отклоняться от осевой линии контактных проводов на расстояние до 4,5 м в каждую сторону и обгонять движущиеся впереди или неподвижные экипажи, если в этом возникает необходимость. В связи с этим повышается маневроспособность троллейбусного транспорта по сравнению с трамваем. Остановка хотя бы одного трамвайного вагона или поезда вызывает задержку всех вагонов, следующих за ним; 4) поскольку троллейбус на остановках подъезжает непосредственно к тротуару, посадка и высадка пассажиров отличаются удобством и безопасностью. Посадка и высадка из вагонов трамвая, связанного с трассой рельсового пути, сопряжены с опасностью для пассажиров в связи с необходимостью перехода улицы; 5) троллейбус может проходить по кривым меньшего радиуса, чем трамвайный вагон; 6) троллейбус имеет двухпроводную систему электроснабжения, не вызывающую появления подземных блуждающих токов. Однопроводная система электроснабжения трамвая создает блуждающие токи большой величины, резко сокращающие срок службы дорогостоящих подземных металлических сооружений. Недостатки троллейбусного транспорта по сравнению с трамваем: 1) в связи с наличием двухполюсных токоприемников сравнительно сложной конструкции, которые иногда сходят с контактных проводов t (особенно на пересечениях и стрелках), возникают задержки в движении троллейбусов. Несмотря на большую работу, проделанную для улучшения условий токосъема на троллейбусе, и достигнутые результаты, пока еще не удалось полностью устранить сходы токоприемников с контактных проводов; 2) троллейбус имеет более высокий удельный расход электрической энергии и все еще более высокую себестоимость пассажирских перевозок, чем трамвай; (Ранее существовавший весьма значительный разрыв в себестоимости пассажиро-перевозок трамваем и троллейбусом в последние годы резко уменьшился, а в некоторых случаях полностью устранен. В городах Риге, Москве и других себестоимость трамвайных и троллейбусных пассажирских перевозок стала почти одинаковой.) 3) провозная способность троллейбуса (без учета сочлененных троллейбусов) ниже, чем трамвая. Преимущества троллейбуса по сравнению с автобусом: 1) для движения троллейбуса расходуется электрическая энергия, вырабатываемая на тепловых электростанциях при сжигании угля, торфа и других видов твердого топлива, а также производимая на гидроэлектростанциях. Автобус расходует весьма ценное жидкое топливо; 2) троллейбусы при движении не загрязняют воздух, что имеет большое значение для благоустройства городов. Автобусы выделяют большое количество продуктов сгорания, загрязняя ими воздух городов; 3) движение троллейбуса происходит бесшумно. Несмотря на значительное улучшение конструкции глушителей, движение автобуса сопровождается значительно большим шумом; 4) тяговый электродвигатель троллейбуса более надежен в эксплуатации и требует меньшего ухода, чем двигатель внутреннего сгорания автобуса; это преимущество особенно сильно проявляется в зимнее время; 5) срок службы троллейбусов значительно больше, чем автобусов; 6) себестоимость пассажирских перевозок троллейбусным транспортом ниже, чем автобусным. Недостатки троллейбуса по сравнению с автобусом: 1) троллейбусное хозяйство требует более высоких первоначальных капиталовложений в связи с необходимостью сооружения подстанций и контактной сети; 2) троллейбус связан с контактной сетью и обладает поэтому значительно меньшей маневренностью, чем автобус; 3) наличие специальных частей в узлах пересечения и соединения отдельных линий контактной сети несколько снижает скорость движения троллейбуса на этих участках по сравнению с автобусами; 4) контактная сеть троллейбуса загромождает улицы и площади городов.
При выборе и проектировании того или иного вида транспорта принимаются во внимание его экономичность, провозная способность, скорость
сообщения и другие показатели. При реконструкции центральных улиц и проспектов городов во многих случаях решающее значение при выборе вида транспорта имеет фактор благоустройства города. Провозная способность зависит прежде всего от вместимости, частоты движения и скорости сообщения троллейбуса. Вместимость подвижного состава обычно определяют, исходя из количества мест для сидения и нормального числа мест для стоящих пассажиров. Среднее количество мест для стоящих пассажиров принимают из расчета 3—5 человек на 1 м2 свободной площади пола кузова. Вместимость подвижного состава современных типов при среднем наполнении составляет: для трамвайных двухосных вагонов — от 50 до 80 мест; для трамвайных четырехосных вагонов — от 90 до ПО мест; для трамвайных поездов, состоящих из двух двухосных вагонов,— от 100 до 160 мест; для одноэтажных троллейбусов — от 40 до 90 мест; для двухэтажных троллейбусов — от 70 до 140 мест; для сочлененных троллейбусов — от 100 до 160 мест; для одноэтажных автобусов — от 15 до 75 мест. Максимально возможная частота движения, т. е. количество единиц подвижного состава, пропускаемых за 1 ч в одном направлении при благоприятных условиях, достигает для трамвайных поездов — до 90 единиц, для троллейбусов — до 110 единиц и для автобусов (в одну линию)—до 120 единиц. Наибольшее количество пассажиров, которое может быть перевезено за 1 ч в одном направлении, составляет: при трамвайных одиночных вагонах — от 8000 до 12 000, а при двухвагонных поездах, составленных из четырехосных вагонов — до 18 000 человек; при троллейбусных и автобусных перевозках — от 4000 до 10 000, а при сочлененных троллейбусах повышенной вместимости и двухэтажных — до 12 000—14 000 человек. Наибольшую эксплуатационную скорость в условиях городского движения имеет автобус (16—20 км/ч) как самый маневренный вид транспорта, затем троллейбус (15—18 км/ч) и на последнем месте трамвай (14—16 км/ч). Выбор вида транспорта зависит от ряда факторов. В большинстве случаев решающим оказываются экономические показатели, получаемые путем сравнительного расчета различных вариантов, фактор благоустройства города, а также размеры ожидаемых пассажиропотоков. Существенное влияние на выбор вида транспорта оказывают местные условия: энергетические возможности, планировка города, профиль пути, качество дорожных покрытий и т. д. Так, троллейбусное движение в СССР организуется в первую очередь в крупных и средних городах, имеющих достаточную энергетическую базу, усовершенствованные дороги и относительно легкий профиль пути (наибольшие значения подъемов и уклонов находятся в пределах от 6 до 9 У00). С 1959 г. троллейбусное движение организовано на междугородной линии Симферополь— Алушта, а с 1961 г. — Симферополь—Ялта протяженностью около 95 км. Наряду с перевозками пассажиров троллейбусный транспорт в ряде случаев, в частности в Москве, используется для грузовых перевозок. При этом снижаются себестоимость грузоперевозок и расход жидкого топлива автомобильным транспортом. Широкое распространение троллейбусного транспорта в городах СССР создает более благоприятные гигиенические условия в связи с уменьшением загрязнения воздушного бассейна. В условиях социалистического планового хозяйства широко практикуется совместная эксплуатация различных видов транспорта. При правильном сочетании их достигается наиболее удобное обслуживание населения городов.
Преимущества троллейбуса по сравнению с трамваем
Троллейбус использует то же дорожное полотно, что и автомобильный транспорт, в то время как движение по трамвайным путям может быть затруднено или даже полностью запрещено. В результате экономится городское пространство.
Значительно более низкие капитальные расходы на строительство троллейбусной линии -- не требуется ни вскрытия дорожного полотна, ни строительство обособленного пути, потому что используется существующая дорожная инфраструктура. Требуется лишь смонтировать воздушную контактную сеть.
Троллейбус может отклоняться от оси контактной сети на расстояние до 4,5 м, иногда даже более, благодаря чему сравнительно легко маневрирует в транспортном потоке и имеет гораздо меньше проблем с объездом препятствий наподобие неправильно припаркованного или неисправного автомобиля, и даже другого троллейбуса -- при условии, что у последнего опущены обе штанги.
Резиновые шины троллейбуса имеют лучшее сцепление с дорогой, чем металлические колёса трамвая, что позволяет эксплуатировать его на трассах с большими уклонами (до 8--12%).
Троллейбус обычно использует общие с автобусами остановки, расположенные на тротуаре. Остановки трамвая на совмещённом полотне расположены в глубине дороги и требуют выхода пассажиров на проезжую часть.
Троллейбус может проходить по кривым меньшего радиуса, чем трамвайный вагон.
Поскольку троллейбус имеет двухпроводную систему электроснабжения, то он не вызывает появления подземных блуждающих токов, резко сокращающих срок службы дорогостоящих подземных металлических сооружений.
По сравнению с автобусом:
Троллейбусы не загрязняют воздух в городе выхлопными газами.
Троллейбус может работать по системе многих единиц.
Срок службы подвижного состава троллейбуса больше, чем срок службы автобуса.
При эксплуатации на горных трассах троллейбус не требует установки специального ретардера, поскольку его роль благополучно выполняет тяговый двигатель.
Двигатель троллейбуса допускает довольно значительные по величине кратковременные перегрузке. Электродвигатель может развивать полную мощность во всём диапазоне скоростей, что также важно при эксплуатации в гористой местности.
На троллейбус можно установить систему рекуперации энергии в контактную сеть, что обеспечивает экономию электроэнергии, особенно при работе на участках со сложным рельефом.
Тяговый электродвигатель более надежен, чем двигатель внутреннего сгорания.
Современный троллейбус значительно менее шумен, чем автобус. Основными источниками шума в троллейбусах являются компрессор, системы отопления и кондиционирования, а в некоторых моделях -- ещё и главный редуктор, мотор-генератор и системы управления двигателем. В современных троллейбусах эти шумы либо устранены, либо значительно снижены. Теоретически троллейбусы могут быть сделаны практически бесшумными, но полная бесшумность может стать источником опасности для пешеходов.
Троллейбус использует электрическую энергию, вырабатываемую на электростанциях, КПД которых выше, чем у двигателя автобуса. Причём источником электроэнергии для троллейбуса может служить любая доступная электростанция.
Вместимость низкопольного троллейбуса обычно больше, чем у низкопольного автобуса, так как не требуется места для размещения топливных баков, двигатель и агрегаты трансмиссии троллейбуса намного более компактны, а часть электрооборудования можно разместить на крыше.
Сравните такие средства передвижения, как троллейбус и трамвай. Что между ними общего? Чем они отличаются? В чем преимущества
Общее: трамвай и троллейбус это транспортные средства общего пользования, они работают на электрическом токе, и могут следовать только по заданному маршруту, оборудованному специальными проводами, по которым подается ток. Оба транспортных средства более экологичны, чем автомобильный транспорт, работающий на горючем топливе. Стоимость проезда в них так же существенно ниже, чем в маршрутных такси.
Отличия: троллейбусы ездят по обычным автомобильным дорогам, колеса у них такие же, как и у автомобилей. Трамваи ездят по рельсам, колеса у них больше похожи на колеса поездов. Трамваи не могут ездить по обычным дорогам.
Преимущества троллейбусов: для троллейбусов не требуется прокладки отдельного пути, достаточно протянуть над автомобильной дорогой воздушную контактную сеть для питания троллейбуса. Преимущества трамваев: для трамваев используется отдельно проложенный рельсовый путь, что делает его наиболее эффективным - наличие отдельного пути позволяет трамваям избегать простоев в заторах, что очень даже может случиться с троллейбусом, движущимся по общей дороге.
