Как инженеры повысили энергоэффективность транспорта: подходы и новые технологические решения

❋ 4.5

Сегодня проблема рационального использования ресурсов в логистике становится ключевой, а значит, в транспортных системах приходится переосмысливать саму логику перевозок. Исследование белорусских инженеров из компании UST Inc. показывает, что недостаточно простого перехода на электротягу или возобновляемые источники энергии — важно уменьшить энергозатраты транспорта на единицу выполненной работы, то есть повысить удельную энергоэффективность. Подобный подход реализуется в транспортно-инфраструктурных комплексах uST.

Unitsky String Technologies Inc.

# инфраструктура

# струнный транспорт

# технологии

# транспортная система

# траспорт

# энергоэффективность

Испытания 48-местного юнимобиля на жесткой путевой структуре. ЭкоТехноПарк, г. Марьина Горка (Беларусь) / © UST Inc.

Результаты исследования опубликованы в журнале «Вестник транспорта Поволжья».

Почему традиционные подходы исчерпывают себя

Развитие транспортных систем изначально определялось двумя характеристиками: мощностью и скоростью. Это напрямую влияло на грузоподъемность и качество перевозок. Но с появлением электромобилей и началом их массового применения стало ясно: даже электрификация не решает проблему, если система остается энергоемкой.

Зависимость коэффициента подъемной силы от угла атаки / © UST Inc.

В свою очередь, белорусские инженеры утверждают, что при использовании электроэнергии, полученной из углеводородов, и при прямом сжигании топлива в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) эффективность транспортной системы остается крайне низкой. Среди источников потерь энергии отмечаются аэродинамическое сопротивление, трение колес, избыточные массы конструкции, простои и торможения, неэффективное движение.

Меньше энергии

Инженеры UST Inc. определили главный вектор технологического развития: снижение энергопотребления при аналогичной транспортной работе. То есть не просто переход на другой вид топлива, а снижение расхода энергии на пассажиро-километр или тонно-километр. Для этого был проведен анализ и предложены критерии энергоэффективного комплекса:

минимизация сопротивлений (аэродинамика, трение, транспортные развязки);
снижение массы подвижного состава и инфраструктуры;
оптимизация движения (снижение циклов «старт — стоп»);
применение технологий рекуперации и интеллектуального управления.

Особый подход UST Inc.

Исследования инженеров Unitsky String Technologies включают в себя сравнительный анализ комплекса uST. Рельсо-струнный транспорт демонстрирует соответствие заявленным критериям: легкие конструкции, минимальный землеотвод, прямой маршрут, малое аэродинамическое сопротивление и высокая доля рекуперации.

Траектория движения колесной пары / © UST Inc.

Так, у транспорта uST отмечены низкие значения удельного расхода энергии — около 0,02 кВт·ч/(т·км) в одном из реализованных проектов («Юнилайт», Марьина Горка, Беларусь). Это значит, что при перевозке одной тонны груза или массы пассажиров на один км расходуется всего 0,02 киловатт-час энергии — это существенно ниже показателей рельсового или автомобильного транспорта.

Для успешного повышения энергоэффективности необходим целостный подход:

оптимизация транспортного средства и всей сопутствующей инфраструктуры;
интеграция интеллектуальных систем управления движением;
учет реальных условий эксплуатации: простоев, маневров, нагрузок;
измерение и контроль энергоэффективности в динамике, а не только в лабораторных условиях.

Юнимобиль на гибкой рельсо-струнной эстакаде, ЭкоТехноПарк, г. Марьина Горка (Беларусь) / © UST Inc.

Инженеры подчеркивают, что переход на электротягу — это только начало. Настоящее снижение энергозатрат появляется тогда, когда транспортная система проектируется с нуля под задачу минимальной энергии на единицу работы.

Перспективы

Повышение удельной энергоэффективности — это не просто модное сочетание слов, а стратегическая цель транспорта будущего. Когда транспортные комплексы проектируются таким образом, что меньше энергии тратится на движение, простои и аэродинамическое сопротивление, мы получаем не только экологичное, но еще и экономичное и надежное решение. Именно на такой результат нацелены разработки инженеров UST Inc., где вся суть не в радикальной смене топлива, а в инновационных технологиях, управлении и конструкции. Транспортная система uST является одним из ярких примеров такого подхода: она показывает, что можно переосмыслить саму логику движения и сделать энергоэффективность технологическим стандартом.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Международная инжиниринговая компания, которая разрабатывает, проектирует, тестирует и эксплуатирует транспортно-инфраструктурные комплексы в эстакадном исполнении. Головной офис компании находится в Минске. UST Inc. располагает двумя демонстрационно-испытательными центрами – в Беларуси и Объединённых Арабских Эмиратах, производственным комплексом и конструкторскими бюро. Компания аккредитована в качестве научной организации в Национальной академии наук Беларуси и Государственном комитете по науке и технологиям, получила более 200 международных патентов на изобретения, промышленные образцы, товарные знаки.