Karayolu Taşımacılığında Elektrifikasyon: e-Yol

Ucuz ve verimli yük taşımacılığı gündemdeki yerini sürekli koruyan önemli bir konudur. Elektrikle taşımacılığın önemli örneklerinden olan demir yolu taşımacılığı nakliyede bizlere gerekli ucuzluğu sağlasa da trenlerin gidebileceği yerler sınırlıdır. Dolayısıyla, taşımacılığın önemli bir kısmı demiryolu, deniz ve havayoluna ek olarak güvenilir servis ile asgari verimliliği bir araya getiren kamyonlar tarafından gerçekleştirilmektedir. Siemens’in bir taşımacılık inovasyonu sonucu ortaya çıkardığı fosil yakıt kullanımının ve kamyon işletme maliyetlerinin azaltılmasını, aynı zamanda CO2 ve azot oksit gibi yerel emisyonların ortadan kaldırılmasını mümkün kılan (e-Highway) e-Yol sistemi, geleneksel içten yanmalı motorlarla yapılan taşımacılığa göre iki kat daha fazla verim sunmaktadır.

18

eHighway / e-yol Konsepti

Karayolu yük trafiğinin elektrifikasyonu konsepti enerji temini, pantograf ve hibrit sürüş teknolojisi olmak üzere üç temel unsurdan oluşur. Siemens inovasyonu, üst düzey bir kontak hattından gelen gücü kamyonlara sunmaktadır. Bu, yalnızca enerji tüketimini yarıya indiren bir çözüm değildir. Ayrıca hava kirliliğinin de azaltılması anlamına gelmektedir. e-Yol sistemi özellikle ağır ve çevre kirliliğine yol açan kamyonların kullanıldığı limanlar veya sanayi siteleri ile kargo merkezleri arasında veya madenler ile merkezi aktarma terminalleri arasındaki otoyollarda çevresel ve ekonomik açıdan büyük verimlilik sağlayacaktır. Siemens, bu sistemi İsveç ve Kaliforniya'da kamuya açık yollarda pilot projelerde test etmektedir.

Enerji Temini

Enerji arz sistemi, demiryolu elektrifikasyonunda kanıtlanmış bir teknolojiye dayanmaktadır. İki kutuplu katenar sistemi, e-yol aracı için güvenilir bir enerji tedariği sağlamaktadır. Katener sistem, yüksek hızda bile dengeli bir akım iletimi sağlayan düz bir kontak teli sunar. Havai temas hatları, aşağıdakilerle donatılmış trafo merkezlerinden enerji tedarik etmektedir.

► Orta gerilim anahtarlama aletleri

► Elektrik transformatörler

► Elektrik akım redresörleri

► Kontrollü invertörler (araçların rejeneratif frenlemesiyle üretilen elektrik enerjisinin geri beslemesi için)

Pantograf

Aktif pantograf, enerjiyi üstteki temas hatlarından e-yol kamyonunun elektrik motoruna iletir. Pantograf, kontak teline 0-90 km/saat arasındaki hızlarda kolayca bağlanabilir veya bağlantı telinden çıkarılabilir. Bu, otomatik olarak veya bir düğmeye basarak manuel olarak yapılır. Aktif pantograf, şeritler arasındaki herhangi bir değişimi telafi ettiği için üstten temas hatlarına bağlı bir otoyol aracının yönlendirilmesi, bir dizel kamyon sürmekten farklı değildir.

Hibrit Sürüş Teknolojisi

e-yol güzergahında, kamyonlarındaki elektrikli motorlar üstten temas hatları ve aktif pantograf yoluyla beslenir. Yolun geri kalan bölümleri için, eHighway kamyonunda hibrit sürüş bulunur. Hibrit sürüşün türü konusunda herhangi bir kısıtlama yoktur: uygulama ve müşteri gereksinimlerine bağlı olarak içten yanmalı motorlar, pil çözümleri, yakıt hücreleri vb. ile seri ve paralel konseptler uygulanabilir.

e-yol kamyonlarının elektrik motorları aracın frenleme enerjisini geri kazanabilirler.

eHighway Çalışma Prensibi

eHighway çözümünün özü, bir hibrit tahrik sistemi ile birleştirilmiş akıllı bir akım toplayıcıdır. e-yol kamyonları, havai kablolardan güç toplamak ve sıfır yerel emisyon üretmek için bir akım toplayıcı ile donatılmıştır. Havai hatları olmayan yollarda ise hibrit tahrik sistemi aracın tam esnekliğini garanti etmektedir. Akıllı akım kolektörleri, aracın havai hat ile 90 km/saate kadar hızlarda bağlanmasına ve bağlantısının kesilmesine olanak tanır.

Hava Temas Hattı

Hava temas hatları sayesinde güç direkt olarak hava kontak hatlarından aracın içine iletilmekte, böylece % 80'den fazla optimum verimlilik seviyesi elde edilmektedir. Bu hatlar frenleme yapan ve hızlanan kamyonlar, üzerinden enerji alışverişinde bulunabilirler. Sistemde mevcut elektrikli taşımacılık yol uygulamalarında kullanılan kanıtlanmış güvenli bir teknolojiyi kullanılmaktadır. Raylı elektrikli operasyonlardaki deneyimlere bakılarak uzun ömürlü ve düşük bakım masraflı oldukları söylenebilir. Üstelik teknoloji mevcut yol altyapısına kolaylıkla entegre edilebilir ve diğer yol kullanıcılarına engel teşkil etmez.

Hibrit Sürüş Sistemi ve Akıllı Akım Toplayıcılar

Hibrit tahrik sistemi elektriksiz güzergahlarda nakliye aracının esnek kalmasını sağlar. Ayrıca geleneksel yanmalı motorlarla karşılaştırıldığında, hibrit tahrik oldukça daha verimli, daha uzun hizmet ömrüne ve daha az bakım gerektirir. e-Yol sistemi, çok sayıda farklı hibrit yapılandırma türleri için açıktır.Akıllı akım kolektörü, aracın temas hattı sistemiyle 90 km / s'ye kadar olan hızlarda bağlanmasını ve bağlantısını kesmesini sağlar ve aracın sürüş şeridindeki pozisyon değişikliklerini telafi eder. Ayrıca ekstra bir şerit rehberlik sistemi gerekmez. Teknoloji, yalnızca sabit yollarda tamamen elektrikle çalışan arabalar ve açık havada kullanılan hibrit kamyonlarla karşılaştırıldığında bir inovasyonu temsil etmektedir.

Küresel Taşımacılık Trafiği

Uluslararası taşımacılık hacmi sürekli artmaktadır. Dünya Sürdürülebilir Kalkınma İş Konseyi (WBCSD), 2000 ve 2050 yılları arasında küresel nakliye taşımacılığı hacminin üç kat artacağını öngörmektedir. Demiryolları altyapısının önemli ölçüde genişlemesine rağmen, demiryolları bu ek yük trafiğinin sadece üçte birini gerçekleştirebilecektir. Yüklerin büyük bir çoğunluğunun bu nedenle karayollarında taşınması gerekecektir. Karayolu yük trafiğinden gelen  emisyonlarının 2050 yılına kadar iki katından fazla olmasını beklenmektedir. Günümüzde binek otomobiller için yenilikçi fikirler zaten var olmakla birlikte, Siemens şimdide karayolu yük taşımacılığında fosil yakıtlara ekonomik bir alternatif sunan bu inovasyonu gerçekleştirmiştir.

Elektrikli Karayolu Yük Taşımacılığı ile Daha Düşük Emisyonu

Elektromobilite, sürdürülebilir bir çözüm sunmaktadır. Karayolu yük taşımacılığının elektrifikasyonu  emisyonlarında önemli düşüşler ve nakliye için gereken enerjinin tasarrufunu sağlayacaktır. Elektromobilitenin en önemli özelliği ise enerji için gereken elektriğin konvansiyonel enerji santrallerinden ve rejeneratif kaynaklardan birçok farklı şekilde kolayca üretilebiliyor olmasıdır.

İsveç'teki Dünyanın ilk e-Yol’u

Halka açık bir yolda ilk eHighway sistemi Haziran 2016'da açılmıştır. Siemens, önümüzdeki iki yıl için Stockholm’de bulunan E16 karayolunun iki kilometre uzunluğunda bir katener sistemi test edecektir. Denemede, Scania tarafından üretilen ve katener sistemi altında çalışmak üzere Siemens ile işbirliği içinde uyarlanmış iki dizel hibrit araç kullanacaktır.İki yıllık deneme süresince, İsveç Ulaştırma İdaresi (Trafikverket ve Gävleborg County), Siemens eHighway sisteminin gelecekteki ticari kullanım ve ileri dağıtım için uygun olup olmadığı konusunda bir bilgi tabanı yaratmak istemektedir. İsveç; iklim koruma stratejisinin bir parçası olarak, 2030 yılına kadar fosil yakıttan bağımsız bir nakliye sektörüne sahip olmayı taahhüt etmiştir.

Siemens California e-Yol Uygulaması

Siemens şu anda California'da başka bir eHighway projesi geliştirmektedir. Bu proje, Güney Sahili Hava Kalitesi Yönetim Bölgesi (SCAQMD) adına araç üreticisi Volvo ve yerel kamyon dönüştürücüleriyle işbirliği içinde gerçekleştirilmektedir. Testler, farklı kamyon yapılandırmalarının, Los Angeles ve Long Beach limanları çevresinde bulunan e-Yol altyapısıyla nasıl etkileşime geçtiğini görmek için 2017 yılı boyunca yürütülecektir.

Bu proje çerçevesinde, Carson şehrinde bir yoldan iki yönlü bir millik bir altyapı kurulmuştur. Bu genişleme, Los Angeles ve Long Beach'teki limanlardan kıyıya yakın kargo hublarına kadar her gün binlerce kamyon tarafından yolun bir parçasını temsil etmektedir.  Güney California'nın temiz hava politikasından sorumlu çevre ajansı, partiküler madde, karbondioksit ve azot oksit şeklinde yerel emisyonların neden olduğu ağır kirliliğe yol açan nakliye taşımacılığını gelecekte tamamen emisyonsuz hale getirmek için yolun bu bölümü boyunca bilgi toplamak istemektedir.

Gelişmiş ülkeler ekonomilerine katkı sağlayacak verimli projeler ve uygulamalar için Siemens gibi büyük şirketlerle işbirliği yaparken aynı zamanda çevrelerini koruyarak geleceklerini garanti altına almaktadırlar.  Biz de mutlaka bu inovasyonları anlamalı,benimsemeli,  geliştirmeli ve işbirliği içinde kendi geleceğimizi garanti altına almalıyız. Dünyamız ve ülkemiz hızla kirlenirken geleceğimiz için bu duruma kayıtsız kalmamalı ve bunu engellemeliyiz. Bilimin ışığında yenilikçi teknolojiler üretip, ürettiklerimizi en kısa zamanda hayatımızla bütünleştirmeliyiz.

 

Kaynak: