Научные приоритеты использования альтернативных источников энергии на железнодорожном транспорте

Альтернативные источники энергии, относящиеся в большинстве своем к «зеленой» энергетике, — один из перспективных трендов развития энергогенерации в том числе для мирового железнодорожного сектора. Это обусловлено, во-первых, его стремлением сохранить свои экологические преимущества за счет снижения выбросов углекислого газа в окружающую среду и повышения энергоэффективности, во-вторых, сокращением в ближайшие десятилетия использования в качестве топливных ресурсов таких источников, как нефть и уголь.

В мире, где 95 % моторизованной техники использует в качестве топлива нефть, выбросы парниковых газов на пассажирокилометр для железнодорожного транспорта в пять раз меньше, чем для автомобильного транспорта, и в 20 раз меньше, чем для воздушного транспорта. Поэтому одна из ключевых задач развития железнодорожного транспорта — это создание высокоскоростных магистралей, которые будут служить альтернативой автомобильным и авиасообщениям на короткие расстояния.

Помимо известных технологий альтернативной энергетики, на железнодорожном транспорте традиционно проводятся научные исследования по совершенствованию энергосберегающих технологий, к которым относится использование избыточной энергии рекуперации при торможении подвижного состава.

Также подтвердили свою эффективность на железнодорожном транспорте проекты применения возобновляемых источников энергии — теплонасосных установок: обогрев стрелочных переводов от грунта, использование тепла от компрессоров горочных комплексов для обогрева постов электрической централизации и тепла трансформаторов тяговых подстанций для собственных нужд.

В статье показано, что при выборе типа альтернативных источников энергии, которые обеспечат оптимальные режимы работы в производственной деятельности железнодорожного транспорта, необходимо научно обосновать их применение.

1. 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.

2. Косарев А. Б., Барч А. В., Розенберг Е. Н. Обеспечение электробезопасности систем электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока для линий ВСМ // Вестник ВНИИЖТ. 2018. Т. 77. № 6. С. 337 – 346. DOI: 10.21780/2223-9731-2018-77-6-337-346.

3. Касатов А. О., Злотников Д. Д., Стебелев И. С. Использование альтернативных систем электроснабжения на железнодорожном транспорте [Электронный ресурс] // Научное сообщество студентов XXI столетия. Технические науки. № 11 (82): LXXXIII студ. междунар. науч.-практ. конф.: сб. ст. Новосибирск, 2019. С. 165–170. URL: https://sibac.info/archive/technic/11(82).pdf (дата обращения: 18.05.2020 г.).

4. Накопители электрической энергии в системе тягового электроснабжения железных дорог постоянного тока / И. А. Ребров [и др.] // Интеллектуальная энергетика на транспорте и в промышленности: материалы Всерос. молодеж. науч.-практ. конф. с междунар. участием (Омск, 4–5 окт. 2018 г.). Омск, 2018. С. 67 – 80.

5. Белошицкий М. В. Выработка электроэнергии на детандергенераторных установках [Электронный ресурс]. URL: http://www.turbine-diesel.ru/node/4619 (дата обращения: 02.08.2020 г.).

6. Энергетическая стратегия России на период до 2035 года [Электронный ресурс]: проект (поручение Президента Российской Федерации от 06.07.2013 г. № Пр-1471). URL: http://www.energystrategy.ru/ab_ins/source/ES-035_09_2015.pdf (дата обращения: 04.08.2020 г. ).

7. Папин В. В., Ефимов Н. Н. Перспективы использования тепловых насосов в энергетике [Электронный ресурс]. URL: http://don-tech.ru/wp-content/uploads/2014/05/Perspektivy-ispolzovaniyaTN.pdf (дата обращения: 04.08.2020 г. ).

8. Перспективы использования тепловых насосов на горочных комплексах железных дорог / С. Н. Науменко [и др.] // Вестник ВНИИЖТ. 2012. № 4. С. 25 – 29.

9. Филиппов С. П., Дильман М. Д., Ионов М. С. Перспективы применения тепловых насосов в России // Энергосовет. 2011. № 5 (18). С. 42 – 45.

10. Потенциал использования тепловых насосов для теплоснабжения станций метрополитена / С. Н. Науменко [и др.] // Вестник ВНИИЖТ. 2018. Т. 77. № 4. С. 200 – 204. DOI: 10.21780/2223-9731-2018-77-4-200-204.

11. Use and control of heat flows in ventilation shafts of subways with thermal power generation / A.V. Barch [et al.] // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 239: Siberian Transport Forum TransSiberia 2018. 01045. DOI: 10.1051/matecconf/201823901045.

12. Энергетическая стратегия холдинга ОАО «РЖД» на период до 2015 года и на перспективу до 2030 года: [Электронный ресурс]. URL: http://www.rzd-expo.ru/doc/Energ_Strateg_new.pdf (дата обращения: 04.08.2020 г.).