Dekarbonizacja transportu kolejowego – nieunikniona, ale w jakim kształcie?

Proces zielonej transformacji w Unii Europejskiej w ostatnich latach radykalnie przyspieszył, obejmując już nie tylko energetykę, ale także inne branże, w tym przemysł oraz transport, który odpowiada za 28% emisji CO2. W ramach kontrowersyjnego pakietu działań na rzecz klimatu Fit for 55 zaplanowano m.in. zakaz sprzedaży samochodów z silnikami spalinowymi na rynku pierwotnym już od 2035 roku. Dekarbonizacja czeka także transport kolejowy. Już dziś nie jest możliwe finansowanie zakupu taboru trakcyjnego z silnikiem Diesla w ramach instrumentu Łącząc Europę. Dotyczy to nawet lokomotyw elektrycznych z modułem dojazdowym last mile.

Nie sposób nie poddać w wątpliwość racjonalności realizowanej polityki, choćby wobec faktu, że może ona spowodować swoiste “wylanie dziecka z kąpielą” w postaci dalszego wzrostu znaczenia transportu drogowego. Transport kolejowy nawet w przypadku zastosowania trakcji spalinowej jest bowiem dużo mniej emisyjny w przeliczeniu na przewożonego pasażera (a tym bardziej przewożoną tonę ładunku) aniżeli transport drogowy. Nie ulega jednak wątpliwości, że z uwagi na uwarunkowania regulacyjne, ale także zmieniające się oczekiwania konsumentów, dekarbonizacja transportu w Unii Europejskiej jest już nieunikniona. W zaistniałej sytuacji zasadnym wydaje się pytanie, jak nie dopuścić do spadku konkurencyjności międzygałęziowej kolei w tym procesie.

Zeroemisyjny tabor kolejowy w Unii Europejskiej dziś i jutro

Łukasz Boroń, prezes zarządu Cargounit, na debacie, która odbyła się podczas XIV Kongresu Kolejowego, powiedział otwarcie, że o dekarbonizacji kolei w Unii Europejskiej wiele się mówi, ale jednocześnie stosunkowo niewiele robi. – Nie mamy deadline’u, określającego kres eksploatacji taboru emisyjnego – zauważył szef największego polskiego poolu taborowego, dodając, że obecnie dla lokomotyw spalinowych z silnikiem Diesla nie ma alternatyw. Z drugiej strony, jak zauważył mecenas Michał Zięba, partner zarządzający w Hanton sektor bankowy spogląda na finansowanie pozyskiwania taboru spalinowego coraz mniej przychylnie.

Mecenas Zięba przyznał jednocześnie, że UE w sferze deklaracji silnie stawia na transport kolejowy i ochronę środowiska, jednak w praktyce brakuje wdrażania wielu rozwiązań, choćby nawet ułatwiających eco-driving systemów wspomagania pracy maszynisty, które mogłyby przyczynić się do wzrostu efektywności energetycznej. Łukasz Boroń wskazał, że określenie terminu granicznego dla eksploatacji emisyjnego taboru trakcyjnego ułatwiłoby podjęcie decyzji inwestycyjnych, które dziś nie jest możliwe z uwagi na niską konkurencyjność kosztową dostępnych rozwiązań, np. opartych o baterie litowo-jonowe.

Maciej Grześkowiak, dyrektor ds. projektów strategicznych i komunikacji w Pesie Bydgoszcz, wskazał, że każdy z producentów pracuje intensywnie nad rozwiązaniami poprawiającymi efektywność energetyczną. Przedstawiciel Pesy Bydgoszcz przyznał, że dziś tabor wodorowy w przypadku lokomotyw manewrowych jest droższy o 30-40% od spalinowego, jednak wkrótce możliwe będzie zastosowanie ogniw paliwowych o 10-letnim okresie eksploatacji, a nie 3-letnim, jak dotychczas, co wpłynie na poprawę efektywności kosztowej. Prelegent przyznał jednak, że o ile dziś polski producent może dostarczyć manewrowe lokomotywy wodorowe w ciągu 2 lat, tak w przypadku taboru liniowego na komercjalizację rozwiązań wodorowych poczekamy dłużej.

Czy wodór nas zbawi?

Istotnym mankamentem zielonego wodoru jest fakt, iż jego produkcja w procesie elektrolizy jest kosztowna i wiąże się ze znacznymi stratami energii. Sprawność obecnie wykorzystywanych elektrolizerów zawiera się w przedziale 50-70%. Nadzieję wzbudza technologia wysokotemperaturowej elektrolizy pary wodnej, której sprawność sięga 100%. Nie jest to jednak technologia dojrzała. Dodatkowo odbywa się w temperaturze rzędu 750-950°C. Uzyskanie tak dużej energii termicznej nie jest rzeczą trywialną. Idealnym jej źródłem wydaje się energia jądrowa, jednak w polityce energetycznej Unii Europejskiej trudno dostrzec przychylność wobec atomu. Wodór może jednocześnie odegrać kluczową rolę w przemyśle, choćby zastępując koks i węgiel kamienny w sektorze metalurgicznym.

Interesującą alternatywą dla wodoru może być zatem wykorzystanie biopaliw. O możliwości zastosowania HVO w transporcie kolejowym wspominał Maciej Kiersnowski, dyrektor Oddziału Paliwa w PGE Energetyce Kolejowej. Paliwo to, powstałe w wyniku przerobu m.in. przepracowanych olejów spożywczych, może być wykorzystywane w silnikach Diesla, zapewniając redukcję emisji CO2 o ponad 90%. Co więcej, HVO od niedawna jest produkowane przez Orlen i zaczęło być oferowane na pierwszych stacjach paliw w Polsce. Zdaniem dyrektora Kiersnowskiego nawet w przypadku elektryfikacji 100% linii kolejowych w Polsce jeszcze długo pozostanie zapotrzebowanie na olej napędowy lub jego bezemisyjne odpowiedniki na potrzeby prac manewrowych, choćby w ramach obsługi bocznic kolejowych.

Powrót do elektryfikacji najlepszym rozwiązaniem?

Jak powiedział mecenas Michał Zięba, optymalnym rozwiązaniem w zakresie dekarbonizacji kolei wydaje się długookresowo elektryfikacja linii kolejowych, zaś w przypadku prac manewrowych – miks rozwiązań bateryjnych oraz własnych instalacji fotowoltaicznych i magazynów energii elektrycznej. Radosław Burak-Romanowski, dyrektor Biura Energetyki w PKP Polskich Liniach Kolejowych, wskazał w tym kontekście, że obecnie trwają prace dotyczące elektryfikacji łącznie kilkuset kilometrów linii kolejowych. Podkreślił, że obecnie projektów elektryfikacyjnych realizuje się najwięcej od czasów transformacji systemowej, wskazując w tym kontekście choćby na realizowaną elektryfikację linii kolejowej nr 38 na odcinku Ełk – Giżycko, czy bliską perspektywę rozpoczęcia prac na linii kolejowej nr 181 na fragmencie łączącym Oleśnicę i Kępno.

Przedstawiciel zarządcy krajowej sieci kolejowej powiedział również, że spółka rozwija również prosumenckie instalacje fotowoltaiczne, a w roku 2025 zostaną oddane do użytku mikroinstalacje o łącznej mocy 450 kWp oraz duża instalacja 990 kWp na dachu hali peronowej stacji kolejowej Warszawa Zachodnia. W efekcie już wkrótce moc zainstalowana instalacji fotowoltaicznych PKP Polskich Linii Kolejowych przekroczy 3 MWp. Ponadto niebawem ma zostać uruchomiony program pilotażowy, w ramach którego powstanie 10 małych turbin wiatrowych, a ogniwa fotowoltaiczne będą montowane na ekranach akustycznych wzdłuż linii kolejowych. Pozyskana w ten sposób energia elektryczna będzie służyła oczywiście potrzebom własnym zarządcy infrastruktury kolejowej, a nie zasilaniu sieci trakcyjnej.