První české linkové elektrobusy dobíjí i přes limity sítě

The first regional electric bus lines in the Czech Republic have been running since December 2024. To overcome grid limitations, E.ON Energie designed an innovative charging infrastructure system in Tábor and Mladá Vožice with options to reflect bus timetables with smart scheduling and distribution of charging capacities.

Tábor ve veřejné dopravě dlouhodobě sází na alternativní paliva. Od roku 2019 zde veškerou městskou dopravu poháněl stlačený zemní plyn, v následujících letech se CNG autobusy rozšířily i na necelou polovinu linkových spojů. A elektrobusy na sebe nenechaly dlouho čekat. Aktuálně jich občany Tábora obsluhuje osm, dalších šest vozů pak zajišťuje spoje do Mladé Vožice, Benešova a Vlašimi – jde o první elektrobusy na regionálních linkách v České republice.

Toto prvenství s sebou neslo potřebu inovativního řešení dobíjecí infrastruktury, schopné postarat se nejen o vozy MHD, jimž stačí dobít se přes noc ve svém domovském táborském depu, ale i o spoje na delších trasách. Podle návrhu E.ON Energie proto pro elektrobusy vznikla dvě dobíjecí hnízda: v Táboře i Mladé Vožici, kde linkové autobusy často tráví noc.

Stojan s dvěma dobíjecími body v Táboře, vpravo vykukuje centrální jednotka

Zdroj: E.ON

DVĚ DEPA, 17 DOBÍJECÍCH BODŮ

Větší depo stojí v Táboře, kde obsluhuje jak městské, tak linkové vozy. Hardwarové řešení, dodané finskou společností Kempower, se sestává z dvanácti dobíjecích bodů připojených rovným dílem do dvou centrálních jednotek. Ty jsou koncipované modulárně: uvnitř mají tzv. power moduly o výkonu 50 kW, se kterými lze dle potřeby (např. servisní výměny) snadno manipulovat.

V Táboře jsou zatím obě centrální jednotky osazeny sedmi power moduly (z osmi maximálně možných) a dosahují celkového výkonu 2×350 kW, což vzhledem k maximálnímu příkonu využívaných elektrobusů (150 kW) umožňuje dynamicky dělit nabíjecí výkon mezi vícero vozů naráz (v 25 kW krocích).

Existuje zde navíc potenciál i pro další rozšíření: rezervovaný příkon v depu dosahuje 2,5 MW a v budoucnosti by sem mohlo být přidáno až třicet dalších dobíjecích bodů. A nejde jen o teoretický potenciál, technologie od Kempower už od roku 2023 zajišťuje nabíjení pro až sto elektrobusů současně v dánském Aalborgu.

V Mladé Vožici byla situace komplikovanější, k dispozici tam totiž kvůli omezené kapacitě sítě byl příkon pouze 100 kW. Centrální jednotka tam je proto jen jedna, vybavená pěti dobíjecími body a dvěma 50 kW power moduly. I přes omezení sítě se tak v depu může najednou nabíjet až pět elektrobusů.

OMEZENÝ PŘÍKON, CHYTRÝ PŘÍSTUP

Vzhledem k omezenému rezervovanému příkonu bylo v mladovožickém depu třeba hledat takové řešení, které by zajistilo efektivní využití rezervované kapacity sítě a vozy dobíjelo chytře, v souladu s jejich jízdními řády. Za tímto účelem poskytl finský dodavatel svůj software „ChargeEye“, umožňující inteligentní plánování nabíjení a dělení výkonu mezi zaparkované vozy.

Software s autobusy komunikuje pomocí jejich MAC adres (unikátních čísel umožňující identifikaci v rámci jedné sítě), díky čemuž zná jejich jízdní řády, spotřebu a nabíjecí potřeby. Dobíjení tak může být maximálně zefektivněno tím, že elektrobusy získávají prioritu dle rozdílu mezi jejich stávající úrovní nabití a kýženou úrovní nabití ve stanoveném čase.

Pro ilustraci: linkové elektrobusy většinou ujedou trasu Tábor – Mladá Vožice dvakrát za den a najedou kolem 300 kilometrů, k čemuž potřebují absolvovat jeden dobíjecí cyklus v každém z měst. Jeden z autobusů přitom do Mladé Vožice přijíždí hodinu před půlnocí a odjíždí následující den již ve čtyři ráno. Dobíjecí stanice v tu chvílí ví, že je třeba nasměrovat plný výkon (100 kW) právě na tento vůz, aby jeho baterii s reálnou kapacitou kolem 200–250 kWh dostatečně nabila (nominální kapacita zvolených vozů Iveco Crossway LE je 485 kWh).

Jen tak lze při relativně nízkém výkonu vožického dobíjecího depa, předurčeném místní volnou kapacitou distribuční soustavy, zajistit, že jsou všechny elektrobusy ve správný čas připraveny vyjet s dostatečně plnou baterií. Dalším benefitem chytrého řízení nabíjení je možnost předehřívat baterie i kabinu elektřinou ze sítě dle rozvrhu daného elektrobusu, což obzvlášť v zimních měsících pomáhá výrazně zvyšovat dojezd.

Stav jakéhokoliv autobusu je navíc možné sledovat online, a to nejen z táborského dispečinku (kde na obrazovkách v přímém přenosu běží jak data o spotřebě a stavu nabití všech vozů, tak grafy výkonu jednotlivých dobíjecích bodů), ale i na smartphonu, po naskenování QR kódu na dobíjecí stanici. Dispečeři také mohou dobíjení vzdáleně řídit, například v případě potřeby restartu nebo úpravy jízdních řádů.

ŠLO TO BEZ DOTACÍ

Kromě technologického řešení projektu je zajímavá i jeho ekonomika. Byť by mnozí možná očekávali opak, zřízení dobíjecí infrastruktury i pořízení linkových autobusů bylo financováno výhradně ze soukromých zdrojů.

A to i přesto, že jsou náklady na pořízení elektrobusů v současnosti dvojnásobné ve srovnání s běžnými autobusy a že celkové řešení dobíjecích dep vyžadovalo asi desetimilionovou investici. Ušetří se naopak na provozních nákladech, a to jak na palivu (oproti naftě i stlačenému zemnímu plynu), tak na servisu. Bateriové vozy totiž vyžadují mnohem méně servisních úkolů než ty se spalovacími motory, jak nám z vlastní zkušenosti potvrdil ředitel divize opravárenství společnosti COMETT PLUS, Radim Břečka.

Zásadní pomocí k zajištění financování byla v případě táborského projektu smlouva o poskytování přepravních služeb po dobu deseti let, kterou společnost Comett Tábor uzavřela s Jihočeským a Středočeským krajem. Vozy MHD z dotace naopak těžily, jejich pořizovací náklady pokryla ze 70 %.

MILION KM DO KONCE ROKU

A kolik toho již linkové elektrobusy stihly najezdit? V polovině února, tedy po dvouměsíčním provozu, hlásilo šest vozů celkový nájezd 27 000 kilometrů při průměrné spotřebě 1,3 kWh na kilometr. Celé depo od 1. prosince 2024 do 16. února ze sítě odebralo přes 200 MWh elektřiny a nájezd všech čtrnácti elektrobusů – linkových i městských – překročil 140 000 kilometrů. Do konce roku by jich již měly mít nové vozy na kontě milion.

Nutno však podotknout, že údaje o spotřebě zatím nejsou reprezentativní: v mrazech, které během letošní zimy panovaly, totiž dovede elektrické vytápění spotřebovat až čtvrtinu kapacity baterie.

Je tedy možné, že po celoročním provozu bude průměrná spotřeba na kilometr atakovat hranici jedné kilowatthodiny. Na přelomu března a dubna navíc místní přepravce plánuje uzavřít dlouhodobý kontrakt na dodávku elektřiny pro svá dobíjecí depa, optimalizovaný podle jejich reálného odběrového profilu, což náklady na provoz dále sníží.

KDO BUDE DALŠÍ?

Jak na slavnostním otevření táborského depa poznamenal místopředseda představenstva společnosti E.ON Energie Jan Zápotočný, „elektrifikace městské hromadné dopravy je trend, kterému se nevyhneme“ a který vyžaduje správné nastavení systému na míru každého zákazníka.

Pokud se ale správně navržený systém povede úspěšně realizovat – jako v případě projektu, který E.ON Energie dirigovala na jihu Čech –, pak má dle Zápotočného využití elektrického pohonu ve veřejné dopravě „zásadní smysl“. Další příležitost k potvrzení této úvahy už se rýsuje v Kutné Hoře.