◄ گزارش دانشگاه بیرمنگام و برنامه ناوگان مسافری راه‌آهن انگلیس

عباس قربانعلی بیک:  گزارش استراتژی انرژی شبکه راه آهن (Network Energy Strategy) و تحلیل شکاف ناوگان (Rolling Stock Gap Analysis) توسط Giles Pettit با نظارت Stephen Kent در دانشکده مهندسی دانشگاه بیرمنگام تدوین گردید، ویرایش 2 ، ۵ مارس 2017).

هدف اصلی این گزارش بررسی شکاف های موجود در سیستم ریلی بریتانیا از نظر برقی سازی و نیاز به نوسازی ناوگان قطارهای مسافربری است.

این گزارش 109 صفحه ای به دنبال ارائه گزینه های جایگزین برای تامین انرژی قطارها در آینده، با توجه به افزایش نگرانی ها درباره استفاده از دیزل در مناطق شهری و نیاز به پایداری محیط زیستی است.

در حال حاضر با وجود برنامه برقی سازی شبکه، برای حفظ سطح فعلی خدمات، حدود ۳۰۰۰ واگن خودکشش در شبکه ریلی بریتانیا مورد نیاز است که این تعداد شامل قطارهای دیزلی و دوگانه (برقی دیزلی) می شود که بخشی از آن ها در حال نزدیک شدن به پایان عمر مفید هستند. برنامه های فعلی برای برقی سازی خطوط ریلی بریتانیا تا حدود ۲۰۲۳ ادامه خواهد داشت. با این حال، حتی پس از تکمیل این برنامه ها، بخش هایی از شبکه ریلی غیربرقی باقی خواهند ماند که نیاز به نوسازی ناوگان دارند.

دوره تغییر و نوسازی ناوگان از حدود ۲۰۴۰ تا ۲۰۵۰ در نظر گرفته شده است، که در این بازه زمانی انتظار می رود استفاده از دیزل در مناطق شهری به دلیل مسائل محیط زیستی و بهداشتی مردود شود.

برقی سازی خطوط ریلی به دلیل عملکرد بهتر، هزینه کمتر در طول عمر و پایداری محیط زیستی، گزینه مرجحی است. با این حال، با وجود برنامه های فعلی برای افزایش برقی سازی، حدود ۳۰۰۰ واگن خودکشش برای حفظ سطح فعلی خدمات مورد نیاز خواهند بود. این گزارش به بررسی وضعیت شبکه و ناوگان و گزینه های مختلف برای تامین انرژی قطارها در آینده می پردازد، با توجه به افزایش غیرقابل قبول بودن استفاده از دیزل در مناطق شهری.

گزینه های پیش رو:

چندین گزینه برای پرکردن شکاف های برقی سازی و ناوگان مورد بررسی قرار گرفته اند: 1) برقی سازی کامل مانند طرح های موجود. 2) استفاده از قطارهای دوگانه (برقی-دیزلی)، قطارهایی که در خطوط غیربرقی با موتور دیزل و در خطوط برقی با پانتوگراف کار می کنند.

3) قطارهای برقی-باتری (Unit Independent Powered Electric Multiple =IPEMU)، قطارهایی که از باتری برای تامین انرژی در مسافت های کوتاه چند ده مایلی استفاده و در خطوط الکتریکی شارژ می شوند.

4) قطارهای برقی با پیل سوختی (Fuel Cell Electric Multiple Unit=FCEMU) که از  پیل سوختی و باتری برای تامین انرژی در مسافت های طولانی استفاده و از خطوط برقی نیز (با پانتوگراف) انرژی میگیرند (تین223709 و 253565). 

تحلیل منطقه فرانچایز میدلند شرقی: منطقه فرانچایز میدلند شرقی به عنوان نمونه موردی برای تحلیل دقیق انتخاب شد. این منطقه شامل خطوط بین شهری و منطقه ای است که بخش هایی از آن برقی شده و بخش های غیربرقی نیاز به خودکشش دارند. تحلیل هزینه ها و سودها نشان می دهد که: برقی سازی کامل به دلیل هزینه های سرمایه ای بالا به سختی توجیه می گردد. گزینه دوگانه (برقی-دیزلی) در برخی موارد نزدیک به هزینه های برقی سازی است. IPEMU تنها در مواردی که بخش عمده ای از مسیر برقی شده باشد، ترجیح داده می شود. FCEMU بهترین گزینه برای مسیرهایی است که بخش کوچکی از آن ها برقی شده است.

تحلیل انجام شده نشان می دهد که استفاده از گزینه های جایگزین مانند باتری و پیل سوختی می تواند منجر به صرفه جویی های قابل توجهی در هزینه های چرخه عمر شود. توصیه می شود که این مطالعه اولیه به یک تحلیل کامل تر تبدیل شود و توسط وزارت حمل ونقل و سایر ذینفعان صنعت مورد بررسی قرار گیرد. همچنین، انجام آزمایش های بیشتر با فناوری های IPEMU و FCEMU  و بهبود فرضیات تحلیل از طریق مدل سازی دقیق تر انرژی و هزینه ها ضروری است. این گزارش نشان می دهد که دیزل گزینه بهینه آینده راه آهن نبوده و گزینه های جایگزین می توانند از نظر اقتصادی و محیط زیستی گزینه های بهتری باشند.

اکنون دو دهه از ورود قطارهای خودکشش دیزلی به راه آهن ایران می گذرد (پنج دهه از ورود قطارهای توربوترن) و عوامل مختلفی در این دوره سبب ناکامی این ناوگان در حمل و نقل ریلی گردید (تین 249560)، با رویکرد برقی سازی خطوط موجود و جدید و بررسی های گذشته برای تبدیل ناوگان موجود به برقی دیزلی یا برقی باتری جا دارد مجددا به این امر بپردازیم (تین 248579).