Создание вагона-аккумулятора электрической энергии позволит запасать и транспортировать электроэнергию на дальних перегонах железных дорог где нет электрофикации, без смены подвижного состава с электровозов на тепловозы.

Обеспечит бесперебойной электроэнергией дальние разъезды и промышленные предприятия, ремонтные бригады и стройки.

Сцепка из нескольких вагонов-аккумуляторов позволит транспортировать товарные и пассажирские поезда.

Солнечные батареи на крыше вагона и рекуперация при торможении компенсируют потери энергии на хранение и частично на транспортировку.

Гибридная установка вагона из суперконденсаторов и литиевых батарей позволит задействовать различные режимы потребления мощности.

Для мотор-вагонов пассажирских электричек будет оптимальная схема батарей в подвесных ящиках снизу вагона с лифтовой установкой на станциях зарядки.

Зарядка вагона-аккумулятора в ночное время позволит сократить расходы на электричество за счет ночных тарифов. Это оптимизирует работу электростанций работающих в ночное время.

В России 85 тыс. км железных дорог, половина из которых неэлектрофицирована. Наличие неэлектрофицированных участков на перегонах создает заторы на перецепку локомотивов и приводит к замедлению средней скорости состава и повышенных расходов на содержание тепловозного депо, экологических выбросов от дизелей тепловозов и создании неблагоприятной экологической обстановки в местах их следования.

Затраты и ресурсы

4.5 млрд руб. Изготовление 22-х вагонов-аккумуляторов для пилотного проекта на линии Кинель-Оренбург.

1.2 трлн руб проект распространить на всю Россию, замена тепловозов на электровозы.

Прогнозируемые эффекты, видение результата реализации идеи

Удешевление ж/д перевозок за счет отказа от тепловозов на неэлектрофицированных перегонах, улучшение экологической составляющей. Бесшовное движение поездов.

Вагон-аккумулятор весом контейнера-аккумулятора 31 тонну без веса платформы ДШВ 726х165х251см из 130 тыс литий-ионных аккумуляторов позволит запасать 16 Мвт*ч электричества при стоимости сборки 28 руб за 1 вт*ч 196 млн руб, без учета стоимости вагона. 3000 циклов заряд разряд хватит на 15 лет работы. Средняя цена 1 мегаватта в России 3700 руб, за время эксплуатации вагона-аккумулятора можно транспортировать электроэнергии на 21 млн мегаватт на сумму 77 млрд рублей.

Плата за передачу электроэнергии в электросетях составляет в среднем 1.28 руб за квт*ч 1280 руб за мегаватт, что позволит съэкономить дополнительные 27 млн рублей за период эксплуатации.

Поднимаемые пантографы позволят подзаряжать вагон во время следования по электрофицированным участкам и стоянках на электрофицированных участках станций.

Сейчас перевозка затрачивает 10—12 Вт-ч/(т-км) на равнинных участках, а на горных — 25—32 Вт-ч/(т-км). Средняя масса грузового поезда составляет 4045 тонн. Например на неэлектрофицированном участке перегона Кинель-Оренбург протяженностью 342 км потребуется 1385100 брутто тонно-километров. Достаточно будет 1 такого вагона емкостью запасенной энергией 16000 квт*ч.

На тепловозной тяге для этого же состава потребуется 3.16 грамм на тонно-километр или 4377 кг дизельного топлива. При цене дизтоплива 58 тыс руб за тонну это составит 18 копеек за брутто тонно-километр или 254 тыс рублей за перевозку на 342 км.

В случае применения вагонов-аккумуляторов перевозка составит 83 тыс руб за 342 км. на один вагон. 245 руб за км против 742 руб за км на дизельной тяге. 497 руб экономия с каждого км. 255 млн руб экономия за срок эксплуатации вагона. Траффик на линии Кинель-Оренбург составляет 11 грузовых составов в сутки, значит необходимо около 11-х вагонов-аккумуляторов на данном перегоне. Годовая экономия от применения данного вида перевозки энергии составит 80 млн руб в год и позволит съэкономить 145 тыс тонн дизельного топлива и уменьшить выбросы СО2 на 313 тыс тонн.

Электрификация данного участка обойдется около 3 млн долларов за километр и потребует дополнительного наращивания мощностей электростанций и затрат на обслуживание . Полностью электрофикация линии с проектными работами обойдется в 1.1 млрд долл, что сделать невозможно из за удаленности электростанций и недостаточной мощности имеющихся на данном участке.

Для электрофикации всех линий ж/д требуется астрономическая сумма в размере около 130 млрд долл в 8 трлн руб. Это экономически нецелесообразно во многих местах.

В среднем по России на тепловозную тягу затрачивается 4 млн тонн дизельного топлива на 233 млрд руб, выбросы которого составляют 8.7 млн тонн СО2 не считая выбросов на его переработку 5тн СО2 на тонну производимого дизеля 20 млн тонн, в общем 29 млн тонн 2% от всех промышленных и бытовых выбросов СО2 в России.

2517 грузовых составов каждые сутки проходят неэлектрофицированные перегоны на тепловозной тяге. Для их функционирования на электротяге было бы достаточно 3000 вагонов-аккумуляторов электрической энергии стоимостью 1.2 трлн руб вложений, что в 7 раз дешевле полной электрофикации. Экономия составила бы 30 млрд руб ежегодно, не считая пользу экологии.

На страницу проекта