Железнодорожный транспорт является основным способом транспортировки грузов и перевозки пассажиров. Задача сегодняшнего дня - сделать транспортные магистрали более энергоэффективными. Это необходимо для того, чтобы выйти на новый уровень развития железнодорожной и транспортной инфраструктуры, а также повысить экономичность железнодорожных перевозок. Железнодорожные перевозки с каждым годом набирают все большую популярность. В 2018 году общее количество перевезенных по стране грузов составило 1,3 млрд. тонн, что на 2,2% больше в сравнении с 2017 годом. Число пассажиров на железных дорогах превысило 1 млрд. человек. Популяризация железнодорожных перевозок наблюдается из-за ряда причин: активное развитие национального сельскохозяйственного и промышленного производства (увеличение числа поставок требует дополнительных единиц транспортных средств), увеличение численности населения, внедрение программ внутреннего и въездного туризма. Эти и другие факторы указывают на необходимость модернизации систем энергосбережения на железнодорожном транспорте.
Инновационные решения в области энергоснабжения на железнодорожном транспорте
Сегодня железнодорожный транспорт можно отнести к числу наиболее энергоемких отраслей экономики, обладающих значительным потенциалом энергосбережения. Инфраструктура железнодорожного транспорта, как и любого другого элемента транспортного сектора, нуждается в модернизации. Системы энергоснабжения обслуживают не только локомотивные составы, но и пункты технического обслуживания, путевого хозяйства и прочие второстепенные объекты железнодорожной инфраструктуры. На сегодняшний день приоритетная задача развития железнодорожных перевозок – внедрение энергоэффективных и экономичных проектов, которые позволят улучшить работу всей железнодорожной сети в России. В данный момент широко применяются технологии безболтового (прессуемого) соединения проводов и тросов, производится перевод, в экономически обоснованных случаях, электрифицированных участков с постоянного на переменный ток, создается полнофункциональная автоматизированная система управления электроснабжением. И результаты уже заметны! Эффект от реализации подобных проектов можно наблюдать на участке железнодорожной магистрали в Сочи. Именно там в 2014 году перед Олимпиадой была проведена реконструкция объектов электроснабжения, которая в настоящее время успешно функционирует и соответствует международным стандартам.
Происходит обновление и оснащение железных дорог новыми видами светодиодных систем. На смену устаревшим лампам накаливания, которые являются довольно недолговечными и энергонеэффективными, приходят современные светодиодные осветительные приборы. Определенная часть из них может работать на солнечных батареях, что делает их использование еще более экономичным. Внедряются упрощённые системы контроля и мониторинга состояния электрооборудования на железнодорожных магистралях. Это позволяет ускорять процедуру сбора, передачи и обработки показаний приборов учета. Теперь, при выявлении поломки или отклонении в работе электрического датчика, команда по ремонту и обслуживанию железнодорожных электрических систем сможет беспрепятственно устранить дефекты, используя новые технологии.
Применяемые в настоящее время проекты, направленные на развитие железнодорожного транспорта, учитывают принципы энергоэффективности и энергосбережения, что способствует повышению экономичности перевозок. Так, происходит сокращение времени простоя локомотива с работающим двигателем, совершенствуются методы управления подвижными составами, оптимизируется работа систем отопления стационарных объектов РЖД, что позволяет существенно сэкономить топливно-энергетические ресурсы. Разрабатываются новые способы электроснабжения железнодорожных объектов.
Проблемы в сфере энергоснабжения на железнодорожном транспорте и методы их решения
К сожалению, энергоэффективность российской экономики в настоящее время находится на довольно низком уровне. В 2018 году Россия заняла 130 строчку в списке, состоящем из 143 стран мира, по энергоэффетивности экономики. Если сравнивать показатели нашей страны с общемировыми показателями энергоемкости ВВП, то можно выявить следующие результаты: энергоемкость ВВП России в 2 раза выше среднемировой, в 2,2 раза выше, чем в Америке и в 3 раза выше, чем в Японии и Германии. В том же 2018 году рейтинг Американского совета по энергоэффективности поставил РФ на 16 место из 23 крупнейших стран мира по энергоэффективной экономике.
Россия отстает от развитых стран в технологическом и энергетическом плане приблизительно в 2 раза. Причина этому – в том числе, нерациональное использование производственных мощностей, недостаточное финансирование наукоемких проектов. Для того, чтобы исправить сложившуюся ситуацию, необходимо, для начала, определить оптимальный объем потребления энергии как на федеральном, так и на региональных уровнях. Также важно наиболее результативно использовать все факторы производства, среди них: труд, капитал, материалы и, что особенно важно, энергия. Следует разработать и внедрить программы по повышению эффективности использования энергоресурсов и топлива, создать «Зеленую экономику» и придерживаться ее принципам, обеспечить максимально возможную корреляцию между всеми элементами системы повышения энергоэффективности страны.
Что касается железных дорог, здесь можно говорить об огромном потенциале улучшения энергоэффективности. Политика, применяемая в настоящее время в отношении развития железнодорожного транспорта, позволяет добиваться успешных экономических результатов. Так, в ближайшее время РЖД планируют оснастить все путевые линии, длина которых составляет 86 000 км, солнечными батареями. Разработчики предлагают разместить солнечные батареи непосредственно на насыпи или в полосе землеотвода. По сути, их установка будет некоторой доработкой к уже имеющимся железнодорожным путям и не потребует крупных финансовых вложений. Целесообразность использования солнечной энергии на железнодорожном транспорте очевидна: солнечные батареи позволят не только снизить стоимость транспортировки электричества, но и повысить автономность всего железнодорожного пути.
Также планируется сокращение использования локомотивами дизельного топлива, 25% которого уже к 2030 году предполагается заменить иными источниками энергии. В качестве альтернативы рассчитывают применять гибридные и аккумуляторные локомотивы, которые экономичнее, чем обычный электровоз, на 27% и 30% соответственно. Запуск в эксплуатацию новых тягачей намечен на 2019-2021 года. Также отечественными компаниями разрабатываются подвижные составы, которые будут работать на сжиженном газе и синтетическом дизельном топливе.
Реализованные проекты в области энергоэффективности на железнодорожном транспорте
В настоящее время в рамках развития железнодорожной инфраструктуры реализуется Энергетическая стратегия. Ключевая цель программы – обозначить и внедрить способы оптимизации использования топливно-энергетических ресурсов в процессе производства, передачи и потребления.
Реализация Энергетической стратегии происходит в процессе выполнения программ и проектов, направленных на увеличение энергоэффективности Российских железных дорог. В настоящее время успешно внедрена программа «Ресурсосбережения», на которую было выделено 2,7 млрд. рублей. Благодаря инвестициям удалось внедрить более 4 000 специализированных ресурсосберегающих средств. Также разработаны и введены в эксплуатацию вагоны-рельсосмазыватели, изготовленные на базе обыкновенных пассажирских вагонов. Данная разработка очень проста в применении: для того, чтобы снизить затраты на лубрикацию и освободить применяемые для этого подвижные составы, было принято решение о создании дополнительного парка вагонов-рельсосмазывателей, которые прикрепляются к составу почтовых или пассажирских поездов. Такая мера позволила снизить износ колес на 3% и уменьшить расход энергии до 6%. Наряду с этим успешно реализованы программы автоведения поездов, что позволяет экономить до 8% топливно-энергетических ресурсов. Помимо прочего, произведено внедрение интеллекутальной системы управления освещением, произведена замена твердотопливных котлов на индукционные котлы, модернизирована универсальная система автоведения грузового электровоза с добавлением функций системы информирования машиниста.
Надежное и энергоэффективное электроснабжение магистрали – важная задача в ответ на требование времени. В настоящее время в России происходит активный этап развития новых технологий на железнодорожном транспорте. Внедрение новейших систем модернизации технологий энергообеспечения необходимо для экономики страны в целом. Важно сократить технологический разрыв между Россией и развитыми западными и восточными странами. Сделать это возможно только при комплексном внедрении высокотехнологичных способов повышения энергоэффективности всех сфер производства. Сегодня Россия обладает всеми необходимым ресурсами, как природными, так и научно-техническими; у страны имеется огромный потенциал и возможности для того, чтобы стать энергоэффективной страной с «зеленой» экономикой.
