Busportal

České Budějovice: dvacet minut průběžného dobíjení, poté zhruba hodina jízdy. Foto © www.smartcityvpraxi.cz

"Elektromobilita se v posledních letech stává náboženstvím pro jedny a noční můrou pro druhé. Racionální a uvážlivý přístup se přitom nezřídka vytrácí...", říká Jakub Slavík, odborník na elektromobilitu.

Firmu Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services není třeba v oboru smart city a elektromobility podrobně představovat. Zabývá se analýzami, studiemi a projekty pro "chytrá" města, dopravní společnosti a další zájemce. Pořádá odborné konference, z nichž pro naše dnešní téma, je nejzajímavější „Elektrické autobusy pro město“, která je každoročně součástí mezinárodního veletrhu Czechbus. Názory Jakuba Slavíka na elektromobilitu jsou nám blízké a jsme rádi, že pro náš web popsal svou úvahu o v současné době aktuální bezemisní dopravě - bateriových elektrických autobusech (a nejen o nich).

Jako odborní konzultanti při rozvoji chytrých měst a podpoře moderních technologií jsme v naší firmě s tímto problémem i se záplavou informací kolem elektromobility takřka denně konfrontováni a k naší práci patří si na něj vytvořit svůj pohled. Zkusím se o něj podělit se čtenáři Busportálu a zaměřím se přitom hlavně na elektrické autobusy, případně další elektromobilitu ve městech. Proč právě ve městech, vysvětlím vzápětí. Je to pohled manažerského konzultanta znalého techniky – tedy ani technika, ani elektromobilního (či jiného) nadšence.

Proč elektricky hlavně ve městech

Elektrická doprava v městských ulicích není novinkou – historie tramvají a trolejbusů sahá více než století zpátky. Elektromobilita, o níž se dnes hovoří, se nicméně týká elektrických vozidel s nezávislým provozem, tedy zejména bateriových osobních a užitkových elektromobilů a elektrobusů.

Jejich hlavní provozní výhodou je tichý a lokálně bezemisní provoz, pružná akcelerace i uživatelsky příjemné ovládání. Jejich hlavní provozní nevýhodou je omezený dojezd na jedno nabití baterií.

Podívejme se nyní blíže na ušetřený hluk a emise.

Tichý je elektrický pohon. Ten je důležitým, ale zdaleka ne jediným zdrojem hluku vozidla. Jak ukázala měření společnosti Volvo u srovnatelného dieselového a elektrického autobusu, rozdíl v hluku díky pohonu se projevuje při stání a nízkých rychlostech. S rostoucí rychlostí tento rozdíl klesá a při padesátikilometrové rychlosti jsou již obě vozidla prakticky stejně hlučná – nad motorem výrazně převažuje hluk pneumatik.

Nulové lokální emise zdraví škodlivých látek u elektrických vozidel, tedy především pevných částic a oxidů dusíku, případně dalších, jsou významné tam, kde je doprava hlavním zdrojem emisí. To bývá zejména u velkých měst. V menších českých městech a na českém venkově je zpravidla největším rizikem pro ovzduší shánčlivý občánek, který hodí do pece vše, co hoří (a často i to, co nehoří).

Podobně je tomu i s klimatickými vlivy dopravy a lokálních topenišť.

Před časem nás při jednoduchém tabulkovém srovnání poněkud poděsilo zjištění, že malá obec o několika stech obyvatelích a několika desítkách domů vyprodukuje za rok (podle druhu znečišťujících látek) emise srovnatelné se stovkami až desetitisíci osobních automobilů.

Omezený dojezd je nevýhoda, která v městském provozu nemusí být rozhodující. Vozidla městských služeb obvykle nenajezdí denně více než desítky kilometrů. U městských autobusů už je to složitější – pokud autobus potřebuje zvládnout více, než řekněme 180 kilometrů denně, je nutno zvolit různé způsoby průběžného dobíjení na trase.

Veřejné nabíjecí stanice na dálničních odpočivadlech „uprostřed ničeho“ (jak říkají Angličani) v tomto kontextu budí spíše rozpaky. Možná ale jde jejich provozovatelům jednoduše o to, být první.

Ekonomika elektromobility

Nižší provozní výdaje v elektromobilitě, především na palivo (resp. energii) a údržbu, prozatím zpravidla nevyrovnají vyšší pořizovací náklady. Provozovatel, případně objednatel elektrické dopravy ve městě tedy musí sáhnout hlouběji do rozpočtu. Je to hotovými penězi vyjádřená cena za celospolečenský přínos elektromobility, který se v důsledku (jen ne takto jednoduše) projeví rovněž na veřejných financích, například skrze výdaje na zdravotnictví. Také je to cena za komfort obyvatel měst – jejich čistý vzduch a klidné spaní.

Zkrátka vždycky je něco za něco, i ve veřejných službách. Jánošíkovské „braní bohatým a rozdávání chudým“ je v tomto směru nebezpečný, leč v našich končinách tvrdošíjně přetrvávající mýtus. Bohužel až příliš lákavý pro předvolební sliby.

Elektrobusy – trocha evropského srovnání

Z pohledu statistik v podobě počtu registrovaných vozidel o hrubé hmotnosti nad 8 tun za období 2012 – 2019, pečlivě analyzovaných naším nizozemským kolegou z firmy Chatrou CME Solutions, je dnes „zemí elektrobusům zaslíbenou“ Nizozemí se 726 elektrobusy, následované Francií s 368 elektrobusy a Velkou Británií nastejno s Německem (322, resp. 321 elektrobusů).

V České republice s historií elektrobusů sahající do roku 2011 je nyní v provozu cca 90 elektrobusů uvedené kategorie nad 8 tun. Zařadili bychom se tedy (v porovnání se Západní Evropou a Polskem a se všemi výhradami k přesnosti takového srovnání) někam pod desátou příčku, přibližně mezi Dánsko a Lucembursko.

Provozní nasazení elektrobusů v Západní Evropě a v sousedním Polsku zároveň raketové stoupá. V roce 2019 byl počet registrovaných elektrobusů nad 8 tun oproti předchozímu roku trojnásobný. Přiblížil se tak ročním počtům registrovaných hybridů a autobusů na CNG. Podíl elektrobusů na celkovém počtu registrovaných městských autobusů zároveň stoupl z necelých 5 % v roce 2018 na téměř 12 % v roce 2019.

Ze zmíněných cca 90 elektrobusů nad 8 tun v Česku jich v roce 2019 přibylo pravděpodobně osm, možná o něco více nebo méně (statistické tabulky jsou sice jasné, ale ti, kdo je vyplňují, si s nimi, zdá se, příliš nelámou hlavu). Podíl elektrických autobusů v roce 2019 na všech registrovaných autobusech se, i se všemi nepřesnostmi ve srovnávání, pohybuje pod jedním procentem.

Je zde snad něco v nepořádku?

Elektrické autobusy v Česku dnes…

Nejprve je užitečné připomenout, že pokud bychom v Česku mezi elektrické autobusy zahrnuli také trolejbusy, které de iure patří mezi dopravu drážní, bude obrázek trochu jiný. V celkem čtrnácti městech (včetně experimentující Prahy) je dnes evidováno kolem 700 trolejbusů, z nichž cca 530 vyjíždí denně na linky.

V rámci obnovy a rozšiřování jejich parků přicházejí stále více ke slovu trolejbusy s bateriovými zásobníky energie, tedy parciální trolejbusy. Ty jsou v provozu méně zranitelné svojí závislostí na trolejovém vedení a umožňují vyjíždět na vozební ramena mimo trolej stejně jako elektrobusy.

V České republice je v současné době v provozu necelá stovka elektrobusů (včetně elektrických midibusů pod 8 tun hrubé hmotnosti).

Zatímco západoevropská města musí při financování elektrobusů nezřídka spoléhat především na své vlastní zdroje, v Česku přetrvává téměř fatalistická závislost na evropských dotacích – cca 90 % všech elektrobusů bylo štědře spolufinancováno z evropských fondů prostřednictvím Integrovaného regionálního operačního programu (IROP). V současném dotačním období 2014 – 2020 je míra spolufinancování až 85 % uznatelných nákladů.

Jestliže tedy elektrobus je za normálních okolností dva- až třikrát dražší než srovnatelný dieselový autobus, pak se započtením uvedených dotací vyjde elektrobus provozovatele na přibližně třetinu až polovinu ceny dieselu (plus výdaje na nabíjecí infrastrukturu, která dnes není dotována). Není divu, že podávání žádostí o dotaci pak někdy bylo soubojem o čas, spíše než o účelnost jejich vynaložení.

Tyto štědré dotace nastartovaly rozvoj elektrobusů v ČR, který by bez nich byl mnohem obtížnější, ne-li zcela nemyslitelný. Zároveň však také svádějí k neefektivnostem a vytvářejí budoucí hrozby.

Mezi neefektivnosti patří zejména individuální řešení, která se přirozeně prodraží. Příkladem jsou devítimetrové elektrické midibusy „na míru“ v ceně plně vybavených standardních dvanáctimetrových elektrobusů, které navíc tři čtvrtiny každého svého obratu na lince jedou s cestujícími a zbývající čtvrtinu stráví při průběžném dobíjení. Lze se ovšem pozastavovat i nad nevalným denním využitím některých standardních (a příslušně drahých) elektrobusů.

Nestandardizovaná řešení zároveň vytvářejí hrozbu budoucího uzamčení zákazníka (tzv. vendor lock-in).

Další hrozbou do budoucna je skutečnost, že dotovanou – v tomto případě drtivě převažující – část aktiv nelze odepisovat, a tedy vytvářet potřebné rezervy na jejich obnovu. Prozatím se zdá, že obvyklým přístupem k tomuto problému je počkat, až nastane.

…a kudy dál?

Z dosavadních informací je zřejmé, že u předpokládaných dotací z evropských strukturálních a investičních fondů v následujícím období, které jsou v současné době v přípravě, dojde k významnému snížení míry dotační podpory. Ta klesne v rámci IROP 2, zahrnujícího i Prahu, která má nyní samostatný operační program, ze současných 85 % na 70 %, 55 % a 40 % v závislosti na míře rozvinutosti daného konkrétního regionu v ČR. Zároveň se předpokládá, že předmětem těchto dotací by měla být mj. i nabíjecí/plnicí infrastruktura pro vozidla veřejné dopravy.

Důležitou podmínkou získání těchto dotací bude zpracování plánu udržitelné mobility (SUMP) u měst nad 40 000 obyvatel. U menších měst bude třeba doložit, že město má strategii udržitelné mobility (definovanou například v rámci strategie města, strategie smart city, generelu dopravy nebo obdobného dokumentu) a že dotovaný projekt je v souladu s touto strategií. Znamená to, že elektrobusy budou muset být řešeny v kontextu rozvoje celkové městské mobility, nejen nahrazovat dosavadní autobusy „kus za kus“.

Města jsou přitom tlačena směrnicí Evropského parlamentu č. 2019/1161 k relativně vysokým podílům nízkoemisních vozidel při obnově autobusového parku. V první polovině příští dekády by to mělo být 41 % a v další polovině dokonce 60 %.

Pod tímto tlakem například „znovuobjevují“ – prozatím v testovacích provozech – někteří čeští dopravci diesel-hybridní pohony jako přechodné řešení. Hybridní autobusy jsou sice dražší než diesely, ale jejich celková ekonomika je přece jen lepší než u elektrobusů.

Nezapomínejme přitom na jednu důležitou věc: Elektrické autobusy jsou oproti autobusům na spalovací motor (bez ohledu na použité palivo) skutečně tiché, mrštné, komfortní a bez emisí. A z lepšího do horšího se nikomu nechce, ani voličům ne.

To vše je výzvou pro města a městské dopravce do budoucna a neexistuje zde jedna ideální cesta.

V obchodních modelech při provozování elektrobusů v západních zemích je patrný důraz na sdílení provozních a nákladových rizik dodavatelem, včetně schématu „elektrobus jako služba“. Tento směr přijde nejspíše ke slovu i u nás – zejména pro dopravce, kteří z nějakého důvodu nedosáhnou na dotace. Na tuto předpokládanou situaci reagují již nyní finanční instituce, nabízející rozmanité nástroje pro podporu „alternativních“ modelů provozování a financování elektrických autobusů.

Finanční tlak zákonitě povede k mnohem většímu důrazu na efektivnost provozu elektrobusů, než je tomu při nynějším „dotačním socialismu“.
V neposlední řadě pak bude nutno dříve či později ve městech opustit jánošíkovskou rétoriku a připustit, že pokaždé je něco za něco – i zdraví a pohodlí obyvatel díky tiché a bezemisní dopravě.

Další městská elektromobilita

Elektrobusy jsou důležitou, ale zdaleka ne jedinou součástí elektromoblity ve službách měst. Podívejme se, alespoň stručně, na některé další zajímavé oblasti elektrifikovaných městských služeb.

Stále častějším jevem ve městech jsou malá elektrická užitková vozidla – elektrické multikáry – sloužící zejména pro údržbu městské zeleně nebo jako víceúčelové „děvče pro všechno“. Tichý a bezemisní provoz ocení zejména obyvatelé v městských parcích, kam si odcházejí odpočinout od pouličního ruchu, případně si zasportovat. Ocení ho stejně tak jejich obsluha – tato vozidla jsou oproti svým spalovacím protějškům při každodenním provozu pro řidiče mnohem příjemnější.

Z téhož důvodu roste zájem i o další víceúčelové elektromobily v městských službách: Kupříkladu práce sociální pracovnice rozvážející obědy a seniory k lékaři je fyzicky velmi vyčerpávající. Snadno ovladatelný užitkový elektromobil s dostatečným prostorem pro cestující takovou dřinu zmenší alespoň o tu část, která jde na vrub manévrování s vozidlem v městském provozu.

Podobně jsou zajímavé například elektroskútry pro městskou policii. Oproti policejním autům jsou rychlejší, pohotovější a tišší a je-li třeba, dostanou se i tam, kam auto nemůže, například do parku. V neposlední řadě občas policista potřebuje rychle dostihnout podezřelého a přitom uniknout jeho pozornosti.

S náhradou klasických spalovacích aut elektromobily to bývá složitější. Takové auto v městských službách sice zpravidla najezdí denně dostatečně málo, aby kapacita baterie stačila i s rezervou na jedno nabití, občas se ale vydá i do vzdálenějších cílů. Je pak zapotřebí mít ve vozovém parku jak elektromobily na běžné pojížďky, tak spalovací auta na delší cesty, a věnovat péči jejich efektivnímu využívání. Filosofie „cesta je cíl“ s pečlivým plánováním dobíjení na trase, tolik prosazovaná ekologickými a elektromobilními nadšenci, představuje komplikaci a odvádí pozornost od samotného účelu cesty.

Elektrická vozidla si města mohou pořídit s přispěním dotace z Národního programu Životní prostředí, tedy z republikové, nikoli evropské úrovně. Jejich míra spolufinancování je o poznání nižší než v případě elektrobusů a oproti elektrobusům zde není patrná ona bezvýhradná závislost na dotacích. Města nezřídka připouštějí, že dotace zlepší ekonomiku investice, ale do elektromobility by investovala i bez ní – prostě kvůli užitku.

Výzvou je elektrifikace městských služeb používajících těžká nákladní vozidla – například při svozu odpadu. Ta je prozatím na samém začátku. I zde se však objevují první vlaštovky v podobě elektrických vozidlových platforem příslušné hmotnostní kategorie.

Samostatnou kapitolou je elektrifikovaná městská logistika. Svoz a rozvoz zásilek po městě působí stále více problémů v dopravě díky rozvoji e-komerce. Elektrifikace by alespoň zmírnila její ekologické dopady. Problém je v tom, že tady města nepracují se „svými lidmi“, nýbrž s třetími stranami v podobě logistických firem. A zde nezbývá než sáhnout k nepopulárním, avšak důsledně vymáhaným regulacím, příkazům a zákazům a poskytnout z nich úlevy pro ekologická vozidla.

Společný jmenovatel všech těchto rozvojových směrů? Věci je dobré používat účelně a hospodárně. Nic víc, nic méně.

Vodík – alespoň stručně

Samostatnou kapitolou, která by vydala na obsáhlý komentář, jsou palivočlánkové hybridní pohony, tedy elektrické pohony kombinující vodíkový palivový článek a baterie.

Palivočlánkové autobusy v Evropských městech se dnes počítají na desítky, brzy to – podle zahájených projektů – budou stovky. (Pro úplnost: Vodík lze také spalovat v pístovém motoru, podobně jako třeba zemní plyn. Je to ekologické, ale značně neekonomické – proto se touto cestou nyní nejde.)

Vodíkové, resp. palivočlánkové pohony mají některé zásadní nevýhody, které jsou postupně převažovány stejně zásadními výhodami.

Těmi nevýhodami jsou především závislost na vodíkové plnicí infrastruktuře, složitější konstrukce a vyšší náklady oproti čistě bateriovým elektrickým vozidlům.

Hlavními výhodami jsou dojezd a doba plnění nádrže vodíkem srovnatelné s klasickými spalovacími vozidly při lokálně bezemisním provozu (emise „od jámy po kolo“ závisí na způsobu výroby vodíku). Tyto výhody vedou k masivnímu technickému vývoji financovanému či spolufinancovanému těžkým průmyslem – ropným, plynárenským, těžebním – který zde tuší perspektivní uplatnění. Výsledkem vývoje jsou stále kompaktnější a trvanlivější palivočlánkové jednotky i postupný pokles cen vozidel – u palivočlánkových autobusů se začínají přibližovat horní hranici u čistě bateriových pohonů.

Vodík tedy neradno podceňovat. Má široce nakročeno a má také vlivné a bohaté příznivce.

A ještě věčná otázka: elektromobilita a energetika

Ta otázka se neustále vrací: Zvládne naše elektrizační soustava tolik elektromobility? Nehrozí nám kvůli ní blackout?

Místo obsáhlých analýz tu uvedu několik čísel pro představu:

Noční nabíjení elektrobusu probíhá obvykle výkonem 20 – 30 kW. Rychlé nabíjení na trase probíhá obvykle výkonem cca 400 – 500 kW.

Jedna varná konvice má příkon 1 kW. Jeden elektrický přímotop má příkon 2 kW. Elektrická lokomotiva má výkon cca 3 – 7 MW, tedy 3000 – 7000 kW.

Instalovaný výkon českých elektráren je v součtu cca 22 000 MW, čili 22 miliónů kilowattů. Odvětví dopravy, včetně provozu zmíněných elektrických lokomotiv, se na celkové spotřebě elektřiny v ČR podílí zhruba třemi procenty.

Je tedy zřejmé, že několik málo elektrobusů nebo elektrických aut připojených při pomalém nabíjení k městské distribuční síti její stabilitu neohrozí. Velké parky elektrobusů pak pochopitelně vyžadují odpovídající nabíjecí infrastrukturu, včetně dostatečně robustního přívodu elektřiny. To zpravidla bývá, resp. mělo by být, součástí příslušného projektu.

Bilanci výroby a spotřeby elektřiny v naší zemi nejspíš elektrobusy ani další elektromobilita v dohledné době nijak významně neovlivní, natož aby hrozily blackoutem. Na to jsou tu jiná rizika, paradoxně ta zdánlivě „bohulibá“ – nestabilní německé obnovitelné zdroje a jejich přetoky přes naše území. Ale to už je jiný příběh.

Jakub Slavík

Autor je konzultant specializovaný na koncept smart city a elektromobilitu

www.smartcityvpraxi.cz