Pierwsza taka instalacja w Polsce. Tramwaje Śląskie z magazynem energii

Linia tramwajowa biegnąca z  centrum Zabrza przez dzielnicę Biskupice do Bytomia została w ostatnich latach gruntownie zmodernizowana, z wykorzystaniem unijnych środków. Docelowo, po zakończeniu modernizacji infrastruktury torowej w innych częściach Zabrza, spółka Tramwaje Śląskie S.A. planuje wprowadzenie do obsługi nowoczesnego niskopodłogowego taboru, który wymaga utrzymania odpowiedniego napięcia w sieci trakcyjnej.

Tymczasem odległość między podstacjami trakcyjnymi na tym ciągu tramwajowym jest na tyle duża, że już dziś, choć kursują tu starsze wagony, zdarza się, że spadki napięcia utrudniają ruch. Przy nowoczesnych wagonach taka sytuacja spowodowałaby unieruchomienie tramwajów. Dlatego zdecydowaliśmy się zainwestować w nowoczesne rozwiązanie, dające nam podwójny efekt – mówi Bolesław Knapik, prezes Zarządu spółki Tramwaje Śląskie S.A.

Pierwszym zadaniem zasobnika energii elektrycznej jest magazynowanie energii, również tej, którą w wyniku rekuperacji oddają do sieci kursujące tramwaje; drugim zaś wspomaganie podstacji trakcyjnej poprzez oddawanie zgromadzonej w nim energii do sieci i tym samym ograniczenie spadków napięcia w sieci trakcyjnej w momentach, gdy pobór prądu przez jadący tramwaj jest zbyt duży dla naszej sieci zasilającej.

W ten sposób zwiększamy efektywność energetyczną naszej infrastruktury, gdyż eliminujemy straty energii z rekuperacji, która dotąd często nie mogła być wykorzystana, a jednocześnie zapewniamy płynność ruchu tramwajowego, minimalizując zagrożenie powodowane przez zbyt niskie napięcie w sieci – wyjaśnia prezes Bolesław Knapik.

Co istotne, w razie braku zasilania podstacji z zakładu energetycznego magazyn energii pozwala samodzielnie, jedynie z baterii, zasilić odcinek sieci pomiędzy Bytomiem a Biskupicami (tzw. praca „na wyspę”).

W efekcie przeprowadzonego postępowania generalnym wykonawcą wybrano firmę Elektrotim S.A., której zadaniem była dostawa nowego zasobnika energii, posadowienie stosownego obiektu i zamontowanie zasobnika w jego wnętrzu oraz podłączenie urządzenia do układu zasilania spółki Tramwaje Śląskie S.A. wraz z jego uruchomieniem.

Zadanie było tym trudniejsze, że jak dotąd nigdzie w Polsce nie powstała tego typu infrastruktura dedykowana sieci tramwajowej.

Jesteśmy wdzięczni za możliwość uczestniczenia w tak ciekawym, ambitnym i innowacyjnym projekcie. Z pewnością doświadczenie zdobyte przez Elektrotim S.A. będzie pomocne przy realizacji podobnych tematów. Liczymy, że za przykładem spółki Tramwaje Śląskie, która wykazała się ogromną dojrzałością i świadomością potrzeby rozwoju, kolejne sieci tramwajowe w polskich miastach będą chciały skorzystać z tego rozwiązania – mówi Ariusz Bober, prezes Zarządu Elektrotim S.A.

Zasobnik współpracuje z zabrzańską podstacją trakcyjną „Hagera” i samoczynnie zapewnia nominalną wartość napięcia w sieci trakcyjnej wynoszącą 600V (+120/-200 V) DC, uzupełniając akumulowaną energię pochodzącą z sieci, energią generowaną podczas hamowania tramwajów. Sterowanie zasobnikiem energii odbywa się zdalnie z punktu centralnej dyspozytorni mocy spółki Tramwaje Śląskie S.A. Magazyn jest jednak mobilny i w razie potrzeby można go przetransportować w dowolne miejsce sieci, gdzie wystąpią niedobory zasilania.

Ciekawostką jest fakt, iż zasobnik nadaje się także do ładowania elektrycznych aut osobowych czy też autobusów – wystarczy wyposażyć go w odpowiednią ładowarkę.

Umowa między spółką Tramwaje Śląskie S.A. a Elektrotim S.A. podpisana została w lipcu 2021 r. Prace na pętli Biskupice zakończyły się we wrześniu 2022 r., po czym urządzenie przechodziło fazę wdrożeń, prób i testów, zakończonych odbiorem technicznym na koniec listopada 2022 r. Żywotność urządzenia określona została na okres minimum 25 lat. Wykonawca zapewnia na cały ten czas dostępność części zamiennych i jednocześnie gwarantuje minimum 10-letni okres żywotności baterii, przy czym w tym okresie ich efektywność nie może być niższa niż 80% wartości znamionowej.

Nasza Spółka wykonała kolejny krok w nowoczesność, przecierając przy tym ścieżkę, z której pewnie będą chciały skorzystać inne przedsiębiorstwa tramwajowe. Nowoczesne technologie dają nam możliwość poprawy kolejnych elementów tramwajowej infrastruktury i cieszymy się, że potrafimy z tego w pełni korzystać – kończy prezes tramwajowej Spółki Bolesław Knapik.

Podstawowe dane techniczne:

Energia (pojemność) pojedynczego ogniwa: 400 Ah
Pojemność zainstalowana magazynu energii: 345 kWh
Pojemność użyteczna magazynu energii: 280 kWh
Moc układu przekształtnikowego: 1200 kW (dwa przekształtniki po 600 kW)
Prąd rozładowania maksymalny: 1000 A przez 30 sek.