Энергия на тормозах: российская разработка совершит прорыв в экономии электричества для городского транспорта

Городской электротранспорт ежедневно перевозит миллионы пассажиров, потребляя огромное количество энергии. Однако теперь значительная часть этой энергии может быть возвращена в сеть благодаря инновационной разработке российских ученых. Созданный алгоритм управления энергией для трамваев, троллейбусов и электробусов позволяет рекуперировать до 30% электроэнергии при торможении, снижая нагрузку на подстанции и уменьшая общее потребление.

Новая система основана на использовании суперконденсаторов – специальных накопителей, которые сохраняют и перераспределяют энергию, вырабатываемую при торможении транспорта. Разработка отличается от существующих аналогов тем, что не требует капитальной модернизации инфраструктуры и демонстрирует более высокий коэффициент полезного действия. Алгоритм может быть реализован «на чипе», который устанавливается непосредственно в транспортные средства, что делает систему компактной и готовой к массовому применению.

Российские ученые разработали математическую модель и алгоритмы управления энергией для городского электротранспорта. Новая система позволяет возвращать до 30% электроэнергии в сеть при рекуперативном торможении и снижать нагрузку на подстанции.

Актуальность этой разработки особенно очевидна на фоне активного развития электротранспорта в России. С начала года московские трамваи преодолели отметку в 100 миллионов поездок, что на 11% превышает показатель аналогичного периода прошлого года. В Санкт-Петербурге пассажиропоток Горэлектротранса в первом квартале вырос почти на 12%, достигнув 72,4 миллиона пассажиров. Такой рост требует поиска эффективных решений для оптимизации энергопотребления.

Современные трамваи уже оснащаются системами рекуперации энергии при торможении, что сокращает потребление электричества до 20%. Однако новая разработка российских ученых существенно повышает эффективность этого процесса, доводя экономию до 30%. Это достигается за счет усовершенствованных математических моделей и алгоритмов, которые оптимально управляют процессом накопления и возврата энергии.

Важным преимуществом системы является ее компактность и возможность установки на существующий подвижной состав без масштабной реконструкции инфраструктуры. Это особенно ценно в условиях, когда многие российские города активно обновляют парк электротранспорта. Например, в Москве трамвайный парк обновлен на 90%, а средний возраст подвижного состава не превышает шести лет.

Внедрение такой технологии соответствует общемировым тенденциям развития экологичного транспорта. Как отмечают эксперты, использование городского электротранспорта является экономически эффективным, хотя в отдельных случаях проект может быть нерентабельным из-за высоких затрат на создание инфраструктуры или низкого пассажиропотока. Однако даже в таких случаях учет экономии времени в пути для пассажиров, роста мобильности населения и других косвенных показателей может создать дополнительный экономический эффект, который оправдывает государственную поддержку.

Новая разработка также соответствует целям национального проекта «Эффективная транспортная система», который стартовал в 2025 году и предусматривает развитие дорожной сети, опорной сети железных дорог, аэродромов, морских портов и внутренних водных путей, а также обновление подвижного состава городского пассажирского транспорта в регионах. Отдельное направление нацпроекта – цифровая трансформация транспортной отрасли, что включает разработку и внедрение Национальной цифровой транспортно-логистической платформы для более эффективного управления перевозками и логистикой.

Разработка алгоритма для экономии электроэнергии в городском транспорте демонстрирует потенциал российских технологий в области устойчивых решений. Это особенно важно в контексте глобального тренда на экологизацию транспорта и снижение углеродного следа. При этом, как показывают исследования, экологичность электромобилей напрямую зависит от источника получения энергии. В случае с российским электротранспортом, который использует энергию из сети, повышение эффективности потребления становится ключевым фактором снижения воздействия на окружающую среду.

Массовое внедрение данной технологии может существенно повлиять на экономику городского транспорта, снизив операционные затраты и уменьшив нагрузку на энергосистемы городов. Это особенно актуально в условиях ожидаемого спада производства подвижного состава городского наземного электрического транспорта из-за сокращения государственного финансирования. Повышение энергоэффективности существующего парка может стать компенсирующим фактором.

Перспективы разработки связаны не только с городским транспортом, но и с другими видами железнодорожного и даже автомобильного транспорта, где используется рекуперативное торможение. Универсальность алгоритма и возможность его реализации на компактном чипе открывает широкие возможности для применения в различных отраслях.

Российская разработка в области управления энергией для электротранспорта представляет собой значимый шаг в повышении эффективности городских перевозок и снижении их воздействия на окружающую среду. Внедрение этой технологии может стать важным вкладом в создание устойчивой транспортной системы, соответствующей современным вызовам урбанизации и изменения климата.