Во времена, когда баланс между использованием легкового автомобиля и общественного транспорта становится вопросом оживленных дискуссий о состоянии окружающей среды (потребление энергии и вредные выбросы), системы электротранспорта предлагают экономичное, популярное среди населения, привлекательное с точки зрения окружающей среды решение городских транспортных проблем.
В европейских городах есть хорошие примеры систем рельсового электротранспорта, функционирующих как на городских улицах, так и за их пределами: Амстердам, Гренобль и Гетебург, а также некоторые североамериканские города, например Ванкувер.
В Великобритании, волна интереса к рельсовому транспорту возникла в середине 80-х годов и примерами современной системы электротранспорта стали Манчестерское метро (открыто в 1992) и Шеффилдский Супертрам (1994).
В 1994 г были сданы в эксплуатацию еще две схемы электротранспорта: 27 километровая сеть трамвайных линий в Кройдоне (в составе южной трамвайной сети Лондона) и Западное Мидландское метро (19 км легкий рельсовый маршрут из Бирмингема до Вулверхамптона).
Общественный электротранспорт становится очень привлекательным не только из-за своей экологичности, но и за счет обеспечения пассажиров точной сервисной информацией в реальном времени.
Трамвайные станции оборудуются электронными информационными дисплеями, телефонами и видеокамерами обеспечения безопасности.
В некоторых городах, таких как Гетебург, Амстердам, Париж и Цюрих, трамваи являются частью крупномасштабной транспортной системы управления и системы контроля городского транспортного движения, что позволяет регулировать транспортные потоки и, в целом, снижать вредное воздействие транспортного движения на окружающую среду, органично дополняясь пешеходным и велосипедным движением.
Возможно обеспечивать совместную работу систем легкого рельсового и более тяжелого рельсового транспорта метро, как показывают примеры Амстердама и Осло.
В Амстердаме 17 хорошо организованных легких трамвайных маршрутов эксплуатируются на 130 км двойного пути, одновременно с маршрутом тяжелого трамвая Sneltram, открытого в 1990 году как часть плана городских властей снизить на 50% автодорожное транспортное движение. Sneltram использует, в свою очередь, тоннели метро.
В соответствии с оценкой затрат городских систем электротранспорта, опубликованной Лабораторией Транспортных Исследований Великобритании в 1990 году, лучшими европейскими примерами являются трамвайные линии Нанта, открытые в 1985 году и Гренобля, открытые в 1987 году. Системы метро Лиона, Марселя и Лилля имеют также хороший уровень развития.
Огромные затраты на компенсационные выплаты владельцам земли в городских центрах является основной причиной, которая заставляет прокладывать участки систем легкого рельсового транспорта под землей.
Поднятые над поверхностью земли на эстакады рельсовые пути, как например, лондонский легкий рельсовый Docklands стоят примерно половину от стоимости строительства подземных путей и в два-три раза дороже, чем на поверхности.
Манчестерский Metrоlink имеет участок протяженностью 28 км совмещенный с Британской железнодорожной пригородной линией и 3 км его нового пути проходит по улицам городского центра.
Огромные усилия были предприняты для развития транспортных информационных систем в Европе под эгидой Европейской Комиссии. Программа DRIVE II (Dedicated Roadside Infrustructure for Vehicle Savety - Придорожная Инфраструктура для Безопасности Транспортных средств), нацелена на развитие современной транспортной телематики. Одним из аспектов этой программы является подпрограмма PROMPT (Priority and Information in Public Transport - Приоритетность и Информация на Общественном Транспорте), которая нацелена на технологии, отдающие приоритет общественному транспорту.
Одной из таких технологий является следующая:
Общественному транспорту отдается приоритет при разъездах на пересечениях путем применения устройств на основе ультракрасного излучения в транспортных средствах и индуцированных контуров в ведущем вагоне трамвая для переключения сигналов светофоров. Системы, подобные этой работают быстрее, надежнее и пунктуальнее, позволяя общественному транспорту конкурировать с легковым автомобилем и повысить статус электротранспорта как части экономичной, интегрированной транспортной сети, снижая стресс на окружающую среду.
Определение
Электромобиль - автомобиль, приводимый в движение одним или несколькими электродвигателями, которые питаются от аккумуляторных батарей.
Электромобили могут стать наиболее чистым альтернативным видом дорожного транспорта, если основная задача - улучшение качества воздуха, снижение перегруженности дорог или уменьшение шума.
Главная проблема - поиск эффективного способа запасать энергию. Огромные усилия прилагаются для разработки эффективных батарей, которые бы имели приемлемый вес. Аккумуляторы лучших моделей рассчитаны на 160-240 км пути, после чего должны быть перезаряжены. Перезарядка требует значительного времени, порядка 5-12 часов. Ведутся эксперименты по применению в качестве аккумуляторных батарей конденсаторов большой емкости. Конденсаторы имеют, по крайней мере, два преимущества перед обычными аккумуляторами: практически мгновенная зарядка и малый вес.
На сегодняшний день произведено множество прототипов электромобилей, но ни один из них не был выпущен в массовое производство. Коммерческий интерес к ним будет ограничен до тех пор, пока развитие двигателей внутреннего сгорания приносит результаты в уменьшении их эмиссии и пока ископаемые виды топлива доступны по цене.
Но даже если электротранспорт имеет нулевую эмиссию при эксплуатации, энергия для их зарядки и эксплуатации производится на электростанциях, большинство из которых небезопасны для окружающей среды. На долю электростанций в загрязнении воздуха приходится почти полностью остальные 49%.
В настоящее ведутся работы по созданию транспортных средств с гибридной комбинацией двигателей. То есть на одном транспортном средстве используются два разных типа двигателя.
Широкое распространение получила гибридная комбинация двигатель внутреннего сгорания - электродвигатель. Для поездок по центру города в час пик применяется электродвигатель, не имеющий эмиссии, а вне города - обычный бензиновый.
Большую перспективу имеет следующий метод. Бензиновый двигатель работает в постоянном режиме, заряжая батареи. При этом транспортное средство движется, используя электродвигатель.
Преимущества:
· Значительное уменьшение эмиссии за счет постоянного режима работы двигателя внутреннего сгорания,
· Упрощение механической схемы - не нужна механическая трансмиссия и коробка передач, что снижает общий шум транспортного средства.
Недостатки:
· Большая дополнительная масса (генератор + батареи + электродвигатель),
· Увеличение общего шума от работающих генератора и электродвигателя.
Пример
В системе общественного транспорта Стокгольма (Швеция) проходит испытания гибридный автобус с современным бензиновым двигателем и возможностью работы на этаноле, генератор, батареи весом 600 кг и электродвигатель.
Рассматривая эмиссию, чаще всего имеют в виду эмиссию от работы транспортного средства.
Полная эмиссия от использования различных видов топлива гораздо выше, если проследить всю технологическую цепочку от добычи минерального сырья и производства топлива, до его потребления.
ПОЛНАЯ ЭМИССИЯ = эмиссия добычи + эмиссия переработки + эмиссия распределения + эмиссия потребления
Исследования, проведенные корпорацией Volvo в 1991 году позволяют наиболее полно оценить эмиссию от использования различных видов топлива. Расчеты приведены для одной и той же марки автомобиля Volvo 740 GL.
| ПОЛНАЯ ЭМИССИЯ ( добыча + переработка + распределение + потребление) в граммах на 1 км пути при использовании автомобиля Volvo 740 GL Видтоплива | Дизель-ное топливо | Метанол | Бензин | Электри-чество | Электри-чество | Этанол |
| Источник получения | Сырая нефть | Природный газ | Сырая нефть | Энергия воды | Сжигание нефтяного конденсата | Гидролиз биомассы |
| CO | 0.53 | 0.91 | 1.03 | 0 | 0.11 | 1.09 |
| NOx | 1.21 | 0.36 | 0.57 | 0 | 0.55 | 1.04 |
| Тв. частицы | 0.11 | 0.01 | 0.03 | - | 1.32 | 0.45 |
| SOx | 0.38 | 0.09 | 0.35 | - | 1.32 | 0.45 |
| CO2 | 219 | 240 | 246 | 0 | 226 | 180 |
| CH4 | 0.13 | 0.33 | 0.16 | 0.14 | 0.12 | |
| N2O | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 0 | 0.04 | 0.06 |
| Всего углеводородов, CH | 0.27 | 0.55 | 0.62 | 0 | 0.23 | 0.52 |
| Всего газов, вызывающих “парниковый эффект” | 239 | 263 | 266 | 0 | 240 | 200 |
| Энергозатраты, кВт/час | 0.79 | 0.973 | 0.923 | 0.375 | 0.27 | 1.772 |
Поданным Volvo Car Corporation 1991
Несмотря на то, что более эффективные двигатели, а т.ж. использование каталитических конвертеров и систем впрыска топлива несколько уменьшают токсичные выбросы, общее количество выбросов от автотранспорта продолжает создавать проблемы в крупных городах.
Пример
План системы строгого контроля за выбросами, который принят к реализации в Южной Калифорнии в 1989 году предусматривает постепенную ликвидацию автомобилей на бензиновом топливе к 2010 году. Их место должны будут занять новая система общественного транспорта и электромобили.
Предполагается уменьшение загрязнения воздуха за счет совершенствования технологий двигателей и использование альтернативных видов топлива (метанол и пропан).
Пример
Историческая справка: