Energetske i ekološke performanse autobusa na električni pogon u sistemu transporta putnika
Energy and environmental performance of buses on the electrical drive in the passenger transport system
Докторанд
Mišanović, SlobodanМентор
Taranović, DraganЧланови комисије
Pešić, RadivojeLukić, Jovanka
Glišović, Jasna
Blagojević, Ivan A.
Метаподаци
Приказ свих података о дисертацијиСажетак
Rezime:
Autobus na električni pogon (E-bus) je koncept vozila koji se sve više
primenjuje u sistemu transporta putnika i predstavlja glavnu alternativu
autobusima sa konvencionalnim pogonom. Energetske performanse E-busa
istraživane su kroz potrošnju i rekuperaciju (regeneraciju) električne
energije u realnim uslovima rada i analiziran je uticaj faktora (opterećenje,
saobraćajni uslovi, rad sistema za grejanje i hlađenje, stil vožnje, itd) na
vrednosti potrošene električne energije E-busa na linijama javnog gradskog
transporta u Beogradu. Najmanja potrošnja električne energije E-busa je tokom
prolećno-jesenjeg perioda rada, kada se ne koristi sistem za hlađenje ili grejanje
vozila, pri spoljnim temperaturama između 17 i 18 sa malom i srednjom
popunjenošću vozila putnicima u uslovima saobraćaja bez poremećaja na trasi.
Na osnovu dobijenih rezultata istraživanja energetska efikasnost E-busa je veća
3,54 puta u odnosu na autobus sa pogonom na dizel gorivo i 4,94 puta u odnosu... na
autobus koji za pogon koristi komprimovani prirodni gas (KPG) u uslovima rada
na liniji EKO 1 u Beogradu tokom prolećno-jesenjeg perioda rada.
Ekološke performanse E-busa istraživane su kroz efekte smanjenja emisije
štetnih izduvnih gasova koji nastaju povlačenjem iz upotrebe autobusa sa
pogonom na dizel gorivo ili pogonom na KPG i uvođenjem E-busa umesto njih.
Posmatrano na lokalnom nivou E-bus ima nultu emisiju zagađenja. U okviru
ekoloških podobnosti upotrebe E-busa istraživana je emisija ugljen-dioksida
(CO2) koja nastaje indirektno prilikom proizvodnje električne energije i
vršeno je poređenje sa emisijama CO2 koje nastaju sagorevanjem dizel goriva i
KPG kod autobusa sa konvencionalnim pogonom. Rezultati istraživanja na
liniji EKO 1 dokazali su da autobusi na električni pogon posmatrano na
godišnjem nivou imaju za 12,1% manju emisiju CO2 u odnosu na autobuse koji
koriste dizel gorivo i za 16,4% manju emisiju CO2 u odnosu na autobuse koji
koriste KPG. Istraživane su i karakteristike emitovane buke koja nastaje od Ebusa na poligonu i vršeno je poređenje sa autobusom sa pogonom na dizel gorivo i
KPG u identičnim uslovima merenja. Dokazano je da autobus na električni pogon
ima između 7,1% i 10,9% manji nivo emitovane buke u poređenju sa autobusom na
dizel gorivo i između 2,1% i 8,6% manji nivo emitovane buke u poređenju sa
autobusom na KPG. Ekonomski aspekti uvođenja E-busa obrađeni su u analizi
troškova i studiji slučaja poređenja ukupnih troškova u životnom veku sa
autobusima sa pogonom na dizel gorivo i KPG. Napravljen je simulacioni model
rada E-busa na izabranoj liniji javnog gradskog transporta. Dobijeni rezultati
srednjih vrednosti potrošnje električne energije E-busa statističkih skupova
simuliranih rezultata u poređenju sa statističkim skupovima empirijskih
rezultata imaju procentualna odstupanja ispod 5%.
Abstract:
The electric bus (E-bus) is a vehicle concept that is increasingly being implemented in
the public transport system and it represents a major alternative to conventionally
powered buses. Energy performance of the E-buses was researched through
consumption and recuperation (recovery) of electric energy in real working conditions
and the influence of various factors (load, traffic conditions, operation of heating and air
conditioning systems, driving style, etc.) on the values of consumed electricity of the Ebuses on urban public transport lines in Belgrade. The lowest electricity consumption of
the E-bus is during the spring-autumn period of operation, when the vehicle air
conditioning or heating system is not used, while the outdoor temperatures range
between 17 and 18 , with low to medium passenger occupancy, and traffic
conditions with no disturbances on the route. Based on the obtained research results,
the energy efficiency of the E-bus is 3.54 times higher tha...n the diesel-powered, and 4.94
times higher than the Compressed Natural Gas-powered bus (CNG-powered bus) in the
conditions of work on the line EKO 1 in Belgrade, during the spring-autumn period.
The environmental performance of E-buses was researched through the effects of
reducing the emission of harmful exhaust gases caused by eliminating from the use of
diesel-powered or CNG-powered buses and introducing E-buses. Observed locally, the Ebus has zero pollution emission. Within the ecological suitability of the use of E-buses,
the emission of carbon dioxide (CO2) that occurs indirectly during electricity production
was researched and a comparison was made with the emissions of CO2 caused by the
combustion of diesel-fuel and CNG in buses with conventional propulsion. The results of
the research on the EKO 1 line proved that electric buses, observed on an annual basis,
have 12.1% lower CO2 emission, compared to buses that use diesel fuel, and 16.4%
lower CO2 emission, compared to buses that use CNG. The research of characteristics of
the emitted noise generated by the E-bus at the test site was also carried out, and a
comparison with the diesel-powered and CNG-powered bus in identical measurement
conditions. It was proven that an electric bus has between 7.1% and 10.9% lower noise
emitting levels compared to a diesel-powered bus and between 2.1% and 8.6 lower
noise emitting levels compared to a CNG-powered bus. The economic aspects of putting
E-buses into use have been addressed through a cost analysis, and a case study
comparing the total lifetime costs with diesel and CNG buses. A simulation model of Ebus operating on a selected line of urban public transport was made. The mean values
of obtained results regarding the E-bus electricity consumption of the statistical sets of
simulated results, in comparison with the statistical sets of empirical results, have
percentage deviations below 5%.
Факултет:
Универзитет у Крагујевцу, Факултет инжењерских наукаДатум одбране:
28-05-2021Пројекти:
- Истраживање безбедности возила као дела кибернетског система: Возач-Возило-Окружење (RS-MESTD-Technological Development (TD or TR)-35041)