vestnikvniizhtВестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВЕСТНИК ВНИИЖТ)RUSSIAN RAILWAY SCIENCE JOURNAL2223-97312713-2560Joint Stock Company "Railway Research Institute"10.21780/2223-9731-2019-78-5-283vestnikvniizht-336Research ArticleДругоеMiscellaneousПовышение энергоэффективности и перспективы использования водородных топливных элементов на железнодорожном транспортеImprovements in energy efficiency and the potential use of hydrogen fuel cells in railway transportЛапидусБорис МоисеевичLapidusBoris M.lapidusbm@mail.ruАкционерное общество «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (АО «ВНИИЖТ»)РоссияJoint Stock Company “Railway Research Institute” (JSC “VNIIZhT”)Russian Federation201923122019785274283Copyright © Лапидус Б.М., 20192019Лапидус Б.М.Lapidus B.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.journal-vniizht.ru/jour/article/view/336

В статье раскрыта значимость повышения энергоэффективности железнодорожного транспорта в сочетании с переходом на нетрадиционные источники энергии в рамках парадигмы устойчивого развития и декарбонизации мировой экономики, а также в соответствии с задачами, определенными в документе «Глобальное видение развития железнодорожного транспорта до 2050 года». Показано, что наиболее перспективно использование водородных топливных элементов, которое находится в центре внимания Объединенного ученого совета ОАО «РЖД». Раскрыт потенциал российской науки, позволяющий выполнить соответствующие исследования и разработки. Сделано заключение, что в России существуют необходимые наработки для того, чтобы приступить к внедрению подвижного состава на водородных топливных элементах. Для решения данной задачи требуется единый заказчик и научный интегратор проекта.

This article presents the value of further increase of the energy efficiency in railway transport in combination with transition to the non-standard sources of energy. This is done within the paradigm of sustainable development and decarbonization in the global economy and by also taking into account the objectives stated in the document “Global perspective of railway transport development until 2050.” Hydrogen fuel cells, which are being studied by the Technical and Scientific Council of the JSC “RZD”, have demonstrated to be the most beneficial. The global trends of commercial use of fuel cells for transport are based on the unique properties of hydrogen as a fuel: high energy efficiency, ecological safety, and capability to be used without electric grids. Taking into account technological and ecological value, the transition from diesel traction to hydrogen fuel cell traction is justified and can be evaluated as a step of evolution that is as valuable as the transition from steam traction to diesel traction. Empirical proof is available that hydrogen is not hazardous to handle with properly designed equipment. The potential of the Russian science allows fulfilling appropriate research and development. We have taken into account that the required scientific and technological competences are available in different scientific centers and their effective integration is required. The conclusion states that the required conditions exist for introduction of the hydrogen fuel cells to the rolling stock in Russia. Although manufacturing of the critical fuel cells is not currently available in the Russian Federation, it can be arranged if demand is sufficient. This will require the collaboration of customers and scientific investigators in the project development of electric rolling stock in which hydrogen fuel cells can be used.

железнодорожный транспортэнергоэффективностьдекарбонизацияустойчивость железнодорожного транспортаводородная энергетикатопливные элементыглобальное видение развития железнодорожного транспортаrailway transportenergy efficiencydecarbonizationsustainability of railway transporthydrogen economyfuel cellsglobal perspective of railway transport developmentReferencesКобзев С.А. О приоритетах в инновационной деятельности ОАО «РЖД» // Железнодорожный транспорт. 2019. № 2. С. 29–36.Kobzev S.A. O prioritetakh v innovatsionnoy deyatel’nosti OAO “RZD” [Priorities of innovative activities of the JSC “RZD”]. Zheleznodorozhnyy transport, 2019, no. 2, рp. 29−36.Финансовая отчетность ОАО «РЖД» по РБСУ за 2018 год. Пояснения к бухгалтерскому балансу и отчету о финансовых результатах ОАО «РЖД» за 2018 год [Электронный ресурс]. URL: rzd.ru (дата обращения: 22.07.2019 г.).Finansovaya otchetnost’ OAO “RZD” po RBSU za 2018 god. Poyasneniya k bukhgalterskomu balansu i otchetu o finansovykh rezul’tatakh OAO “RZD” za 2018 god [Financial statement of the JSC “RZD” according to the Russian Accounting Standards for 2018. Explanations to the balance sheet and profit and loss statement of the JSC “RZD” for 2018]. URL: rzd.ru (retrieved on 22.07.2019) (in Russ.).Фюкс Р. Зеленая революция: экономический рост без ущерба для экологии: пер. с нем. М.: Альпина нон-фикшн, 2016. 330 с.Fücks R. Zelenaya revolyutsiya: Ekonomicheskiy rost bez ushcherba dlya ekologii [Intelligent wachsen: Die grüne Revolution]. Moscow, Alpina non-fiction Publ., 2016, 330 р. (in Germ.).Лапидус Б.М., Мачерет Д.А. Влияние экологической парадигмы на долгосрочное развитие железнодорожного транспорта // Экономика железных дорог. 2016. № 9. С. 12–24.Lapidus B.M., Macheret D.A. Vliyaniye ekologicheskoy paradigmy na dolgosrochnoye razvitiye zheleznodorozhnogo transporta [Effect of ecological paradigm on the long-term development of the railway transport]. Railway Economy, 2016, no. 9, рp. 12−24.Лапидус Б.М. Приоритетные направления железнодорожных исследований в рамках глобальной экономики // Бюллетень Объединенного ученого совета ОАО «РЖД». 2013. № 5. С. 1–10.Lapidus B.M. Prioritetnyye napravleniya zheleznodorozhnykh issledovaniy v ramkakh global’noy ekonomiki [Priority areas of the railway research in the framework of global economy]. Bulletin of the Scientific and Technical Council of the JSC “Russian Railways”, 2013, no. 5, рp. 1−10.Лубину Ж.П. Железные дороги: эффективная основа европейской и евроазиатской транспортных систем // Бюллетень Объединенного ученого совета ОАО «РЖД». 2013. № 5. С. 11–14.Lubinu Zh.P. Zheleznyye dorogi: effektivnaya osnova evropeyskoy i evroaziatskoy transportnykh sistem [Railways ― effective backbone of european and euro-asian transport systems]. Bulletin of the Scientific and Technical Council of the JSC “Russian Railways”, 2013, no. 5, рp. 11−14.Устойчивое экономическое развитие в условиях глобализации и экономики знаний: концептуальные основы теории и практики управления / Д.Б. Берг [и др.]. М.: Экономика, 2007. 295 с.Berg D.B., Bol’shakov B.E., Gol’dshteyn S.L. Ustoychivoye ekonomicheskoye razvitiye v usloviyakh globalizatsii i ekonomiki znaniy: kontseptual’nyye osnovy teorii i praktiki upravleniya [Sustainable economic development in the conditions of globalization and economics of knowledge: conceptual bases of the theory and practice of management]. Moscow, Ekonomika Publ., 2007, 295 р.A global vision for railway development II. International Unionof Railways (UIC) / Ed. by B. Lapidus, A. Zurkowski, J. Wisniewski. International Union of Railways (UIC). Paris, 2019. 52 p.A global vision for railway development II. International Union of Railways (UIC). Ed. by B. Lapidus, A. Zurkowski, J. Wisniewski. International Union of Railways (UIC). Paris, 2019, 52 p.Российский статистический ежегодник. 2018: cтат. сб. М.: Росстат, 2018. 694 с.Rossiyskiy statisticheskiy ezhegodnik. 2018. [Russian statistical annular book. 2018] Statistical coll. of work. Moscow, Rosstat Publ., 2018, 694 p.Научное обеспечение инновационного развития и повышения эффективности деятельности железнодорожного транспорта / Б.М. Лапидус [и др.]. М.: MittelPress, 2014. 288 с.Lapidus B.M., Macheret D.A., Fortov V.E., Zheleznov M.M., Makhutov N.A., Miroshnichenko O.F., Kolesnikov V.I., Levin B.A., Pekhterev F.S., Fomin V.M., Titov E.Yu., Rozenberg E.N., Kossov V.S., Vereskun V.D., Lapidus V.A., Belyy O.V., Korchagin A.D., Ryshkov A.V. Nauchnoye obespecheniye innovatsionnogo razvitiya i povysheniya effektivnosti deyatel’nosti zheleznodorozhnogo transporta [Scientific support of innovative development and enhancement of effectiveness of the railway transport]. Moscow, Mittel Press Publ., 2014, 288 p.Лапидус Б.М. Стратегические тренды развития железнодорожного транспорта // Бюллетень Объединенного ученого совета ОАО «РЖД». 2015. № 6. С. 2–9.Lapidus B.M. Strategicheskiye trendy razvitiya zheleznodorozhnogo transporta [Strategic trends in the development of railway transport] Bulletin of the Scientific and Technical Council of the JSC “Russian Railways”, 2015, no. 6, рp. 2−9.Анализ трендов развития электрогенерации и оценка перспектив применения инновационных энергоэффективных технологий на транспорте / А.Б. Косарев [и др.] // Бюллетень Объединенного ученого совета ОАО «РЖД». 2018. № 3. С. 11–22.Kosarev A.B., Naumenko S.N., Zarucheisky A.V., Rebrov I.A. Analiz trendov razvitiya elektrogeneratsii i otsenka perspektiv primeneniya innovatsionnykh energoeffektivnykh tekhnologiy na transporte [Analysis of trends in the development of power generation and assessment of the prospects for the use of innovative energy-efficient technologies in transport]. Bulletin of the Scientific and Technical Council of the JSC “Russian Railways”, 2018, no. 3, рp. 11−22.Григорович Д.Н. Формирование предложений по использованию водородного топлива на железнодорожном транспорте с учетом анализа зарубежного опыта // Бюллетень Объединенного ученого совета ОАО «РЖД». 2013. № 6. С. 37–50.Grigorovich D.N. Formirovaniye predlozheniy po ispol’zovaniyu vodorodnogo topliva na zheleznodorozhnom transporte s uchetom analiza zarubezhnogo opyta [Formation of suggestions on the usage of hydrogen fuel at the railway transport taking into consideration analysis of foreign experience]. Bulletin of the Scientific and Technical Council of the JSC “Russian Railways”, 2013, no. 6, рp. 41−50.Водород стучится в двери [Электронный ресурс]. URL: https://www.gudok.ru/mechengineering/?ID=1475611 (дата обращения 31.08.2019 г.).Vodorod stuchitsya v dveri [Hydrogen knocks on doors]. URL: https://www.gudok.ru/mechengineering/?ID=1475611 (retrieved on 31.08.2019) (in Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.