Volta Via исследует вопросы электрификации строительных площадок для дорожного строительства
Проект исследований Volta Via изучал способы электрификации крупных строительных площадок при строительстве дорог и необходимую энергетическую инфраструктуру. Уже существуют модели для электрификации до 86 процентов рассматриваемых категорий машин.
Для интенсивных этапов строительства была рассчитана потребность в зарядке в 378 кВт.
Источник: Volta Via
Проект был реализован компанией Zeppelin Rental совместно с заведующим кафедрой производственной инженерии компонентов для электромобилей (PEM) в RWTH Aachen. Среди участников были Autobahn GmbH, Федеральный институт исследований автомобильных дорог (BASt), австрийская ASFINAG и швейцарское Федеральное управление дорог (ASTRA).
В ходе исследования рассматривались, среди прочего, крупномасштабные реконструкции и ремонт поверхностей асфальтовых и бетонных дорог. Для 2027, 2040 и 2050 годов партнеры проекта разработали эталонные сценарии, касающиеся требований к оборудованию, энергоснабжению и инфраструктуре зарядки. Согласно заключительному отчету, эти сценарии необходимо адаптировать с учетом методов строительства, конфигураций оборудования, сроков выполнения работ и местных условий.
Результаты показывают, что электрифицированные модели уже доступны на рынке для до 86 процентов необходимых классов оборудования. Однако это не означает полного технического эквивалента с дизельными машинами. По-прежнему существуют ограничения, особенно в отношении непрерывной мощности выхода, времени работы, требований к зарядке и гибкости применения. Авторы выделяют дефицит поставок прежде всего для устройств для заливки асфальта и специализированных плиточных машин.
Энергоснабжение становится ключевым фактором
Расчет модели электрификации при реконструкции автомагистралей показывает потенциальный дополнительный спрос на электроэнергию. При уровне реконструкции в четыре процента Германии потребуется примерно 34,7 ГВт·ч дополнительной электроэнергии в год, что эквивалентно примерно 0,0066 процента от общего потребления электроэнергии страны. Для всего региона D-A-CH компания Volta Via оценивает годовой объем в около 44 ГВт·ч.
Однако, согласно отчету, наличие необходимой мощности непосредственно на месте имеет более важное значение, чем общий объем энергии. В наиболее мощоемкой строительной фазе в исходном сценарии возникает потребность в мощности для зарядки в размере 378 кВт. Необходимо учитывать такие факторы, как подключение к сети, временные интервалы зарядки, системы хранения энергии, управление нагрузкой и возможные одновременные процессы зарядки.
Не все транспортные средства потребуют зарядки непосредственно на стройплощадке. Согласно исследованию, самосвалы, многоэтажные грузовики, бетоносмесители и другие транспортные средства для перевозки материалов могут также использовать рабочие дворы, производственные и логистические объекты или общественные зоны для зарядки грузовиков.
Для оборудования, предназначенного для использования на строительных площадках, требуются другие решения по снабжению. Для крупных проектов, реализуемых в течение нескольких лет, возможным вариантом может стать специальное средневольтное подключение, адаптированное к конкретному проекту. Для более коротких или мобильных по расположению строительных площадок в отчете предусматриваются временные и мобильные системы снабжения. Оборудование, работающее от кабелей, также может оказаться практичным решением для стационарных условий использования. Это может частично устранить необходимость в крупных системах хранения энергии в батареях оборудования, при наличии достаточно мощного электрического подключения.
Пример того, как такой подход может работать на практике, был продемонстрирован компанией Strabag летом 2026 года в Оберхаузене. Во время реконструкции установки для обработки почвы было задействовано одиннадцать полностью электрических строительных машин, включая экскаватор весом 25 тонн, гусеничный погрузчик, мобильную кран-балку и устройство для укладки дорожного покрытия. Для обеспечения машин энергией и поглощения пиковых нагрузок использовалась мобильная система хранения энергии ёмкостью 153 кВт·ч. Однако на объекте не была полностью электрифицирована вся инфраструктура: для задач, которые невозможно решить с помощью электроэнергии, а также для логистических перевозок Strabag дополнительно использовал топливо HVO100.
Расходы на эксплуатацию могут снизиться
Volta Via также проанализировала операционные затраты в различных сценариях. При условии постоянного использования имеющейся электрифицированной техники к 2027 году операционные затраты могут снизиться более чем вдвое по сравнению с традиционным способом выполнения работ. К 2050 году, согласно моделированию, они могут упасть до уровня всего одной восьмой от современных значений.
Показатели выбросов также представляют собой оценочные значения. При предполагаемых оптимальных условиях Volta Via рассчитывает сокращение выбросов парниковых газов в 2027 году примерно на 80 процентов по сравнению с традиционным эталонным сценарием. К 2050 году потенциал сокращения возрастает до примерно 97 процентов. Фактические значения зависят, среди прочего, от источника электроэнергии, наличия оборудования и особенностей конкретного строительного участка.
Проект также сосредоточился на способах заключения государственных контрактов на строительные работы. Для этой цели был разработан индекс электрификации, учитывающий технологию привода, количество машин и их роль в строительном процессе. Это предназначено для того, чтобы предотвратить ситуацию, когда большое количество небольших электрических устройств несоразмерно улучшают результаты, в то время как ключевые этапы работы продолжают выполняться традиционными методами.
Этот индекс рассматривается как дополнительный критерий, а не критерий исключения. Участников тендера, у которых нет полностью электрифицированного парка оборудования, не следует полностью исключать, однако оборудование с низким уровнем выбросов и соответствующие концепции поставок должны получать преимущество при оценке. По мере увеличения наличия такого оборудования на рынке индекс в будущем может получить больший вес или быть дополнен минимальными значениями.
Проект Volta Via был финансирован в рамках сотрудничества D-A-CH по исследованиям транспортной инфраструктуры 2024 года. Спонсорами выступают Федеральное министерство транспорта Германии, Федеральное министерство инноваций, мобильности и инфраструктуры Австрии и Федеральное управление дорог Швейцарии.