Bezemisn eleznice v esk republice z pohledu dopravce

Bezemisní železnice v České republice z pohledu dopravce Strana 1 www. cd. cz

Paříž, prosinec 2015: Mezinárodní klimatická konference OSN za účasti 196 zemí a 147 hlav států • Cíl: snížit oteplování země (nepřesáhnout 1, 5 až 2 stupně Celsia do roku 2100) • Barack Obama: „Jsme první generace, která vážně pociťuje důsledky změn klimatu, a poslední, která ještě může běh událostí citelně ovlivnit. “ • Si Ťin-pching: „Vyzývám všechny země, a ty rozvíjející se zvláště, aby přijaly větší odpovědnost. “ • Agela Merkelová: „Cílem je, aby se příspěvky jednotlivých zemí k boji s klimatickou změnou zvyšovaly. “ • Nástroj: snížení spotřeby fosilních paliv Strana 2 www. cd. cz

Pokračování současné progrese (cílové oteplení k roku 2100: 4, 0 °C) predikce vývoje klimatu (dosavadní růst roční produkce: + 0, 6 miliard t CO 2/rok) 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1840 Strana 3 roční produkce CO 2 oteplení 2°C 2051 1, 5°C 2036 1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 letopočet (rok) 2020 2040 2060 2080 4, 0 3, 5 3, 0 2, 5 2, 0 1, 5 1, 0 0, 5 0, 0 2100 oteplení (°C) koncentrace CO 2 (ppm) koncentrace CO 2 www. cd. cz

Evropská rada – Summit 23. a 24. října 2014 • Závěry o rámci politiky v oblasti klimatu a energetiky do roku 2030 (SN 79/14) • Cíle: 1) snížit emise skleníkových plynů alespoň o 40 % oproti roku 1990 2) zvýšit podíl energie z obnovitelných zdrojů na 27 % 3) zvýšit energetickou účinnost o 27 % Strana 4 www. cd. cz

Evropská rada – Summit 23. a 24. října 2014 poměr (%) emise CO 2 k roku 1990 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2018 Strana 5 2020 2022 podíl obnovitelných zdrojů 2024 2026 letopočet (rok) energetická náročnost 2028 2030 2032 www. cd. cz

Podpora mobility v EU Cíle programového dokumentu: Bílá kniha o dopravě 1. Rozvíjet mobilitu: jako součást hospodářského, společenského i rodinného života 2. Mobilita bez ropy: dnes 96 % energie pro dopravu v EU z ropy negativní bilance: import EU v 2010 za 210 mld EUR 3. Snížit produkci CO 2 dopravou o 20 % do roku 2030 a o 70 % do roku 2050 (ze základu r. 2008) Strana 6 www. cd. cz

Podpora mobility v EU: Jak podpořit rozvoj mobility bez ropy? • Spalovací motory ELEKTRO: podpořit dopravu v elektrické trakci na železnici: Øz městské dopravy postupně vyloučit automobily se spalovacími motory (prioritní orientace na hromadnou dopravu s elektrickou trakcí) Ønákladní dopravu nad 300 km převést ze silnic a dálnic na železnici Øpříměstskou dopravu převést ze silnice na železnici Ømeziměstskou silniční dopravu nahradit železnicí (osobním automobilům a autobusům zůstane operativní a venkovská doprava) Øleteckou dopravu nad pevninou nahradit železnicí (letadla zůstanou lety přes oceán) Strana 7 www. cd. cz

Usnesení vlády ČR č. 362 ze dne 18. 5. 2015 Státní energetická koncepce České republiky ü Bezemisní elektroenergetika s cílem: 1. Zvýšení podílu elektřiny na celkové konečné spotřebě energií z dosavadních 18 % na 23 % v roce 2040, náhrada části importované ropy elektrickou energií (pokles jejího podílu na konečné spotřebě ze 30 % na 23 %), 2. Zásadní proměna elektrárenství, dosud z 61 % založeného na spalování fosilních paliv (zejména hnědého uhlí), na dominantní (72 %) roli bezemisních elektráren, fosilní paliva budou zajišťovat jen 28 % výroby el. energie. 3. pokles produkce CO 2 na výrobu 1 k. Wh elektrické energie (uhlíková stopa) o více než 50 %. Strana 8 www. cd. cz

Usnesení vlády ČR č. 362 ze dne 18. 5. 2015 Státní energetická koncepce České republiky výroba elektrické energie (%) Výroba elektrické energie v ČR podíl fosilních paliv podíl jaderných a obovitelných zdrojů celkem k úrovni roku 2010 120 100 80 60 40 2015 2020 2025 letopočet (roky) 2030 2035 2040 Aktualizovaná státní energetická koncepce ČR předepisuje snížit do roku 2040 podíl fosilních paliv na výrobě elektrické energie ze 61 % na 28 %. Tím dojede ke snížení uhlíkové stopy při výrobě elektrické energie pod polovinu. Strana 9 www. cd. cz

Usnesení vlády ČR č. 362 ze dne 18. 5. 2015 Státní energetická koncepce České republiky výroba elektřiny v ČR fosilní primární energie (k. Wh/k. Wh) 2, 2 2, 0 1, 8 1, 6 1, 4 1, 2 1, 0 0, 8 0, 6 0, 4 0, 2 0, 0 2015 2020 2025 letopočet (rok) uhlíková stopa (kg/k. Wh) 2030 2035 2040 Podle aktualizované státní energetická koncepce ČR bude trvale klesat měrná spotřeba fosilních paliv potřebných k výrobě elektrické energie a spolu s tím i uhlíková stopa elektrické energie. Strana 10 www. cd. cz

Usnesení vlády ČR č. 362 ze dne 18. 5. 2015 Státní energetická koncepce České republiky Úkol pro dopravu: spotřeba energie (GWh/rok) snížit do roku 2030 spotřebu ropných paliv o 9 miliard k. Wh/rok 70 000 60 000 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 0 2010 Strana 11 2015 2020 2025 2030 2035 2040 www. cd. cz

Usnesení vlády ČR č. 362 ze dne 18. 5. 2015 Státní energetická koncepce České republiky Úkol pro dopravu: do roku 2030 zvýšit uplatnění elektřiny v dopravě o 1, 9 mld. k. Wh/rok spotřeba energie (GWh/rok) 8 000 7 000 6 000 5 000 4 000 3 000 2 000 1 000 0 2010 Strana 12 2015 2020 2025 2030 2035 2040 www. cd. cz

Stav železniční sítě v ČR – současný stav Stav železniční sítě v ČR: Celkem: 9. 580 km tratí • ELEKTRIFIKOVÁNO: 3. 158 km o 3 k. V stejnosměrné (58%), o 25 k. V 50 Hz střídavé (42%) • Nutnost pořizování dvousystémových vozidel s příslušným nárůstem ceny • Omezení možností provozního nasazení stávajících jednosystémových vozidel Strana 13 www. cd. cz

Nová strategie elektrifikace ze strany SŽDC Po několikaleté přestávce je ze strany SŽCD a MD ČR připravována řadu projektů elektrifikace jednotlivých tratí Projekty elektrizace s již schválenou Studií proveditelnosti 1. Plzeň – Domažlice 2. Olomouc – Uničov - Šumperk 3. Otrokovice – Zlín – Vizovice 4. Ostrava – Frenštát pod Radhoštěm město 5. Frýdlant nad Ostravicí - Ostravice 6. Sedlnice - Štramberk 7. Staré Město u Uherského Hradiště – Bojkovice 8. Újezdec u Luhačovic –Luhačovice 9. Uherské Hradiště - Veselí nad Moravou 10. Skalice nad Svitavou – Boskovice 11. Šakvice - Hustopeče 12. Brno –Zastávka u Brna 13. Kadaň-Prunéřov – Kadaň 14. Louka u Litvínova - Litvínov 15. Praha – Hostivice - Kladno Projednávané projekty elektrizace § Kojetín – Kroměříž – Hulín § Hulín – Holešov - Valašské Meziříčí www. cd. cz

Nová strategie elektrifikace ze strany SŽDC Projednávané projekty elektrizace: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Kojetín – Kroměříž – Hulín – Holešov - Valašské Meziříčí – Frenštát pod Radhoštěm město Brno – Veselí nad Moravou Zastávka u Brna – Jihlava Frýdek-Místek – Český Těšín Opava – Krnov Pohořelice - Židlochovice 15 19. 9. 2021 www. cd. cz

Aktuální plán obnovy vozidlového parku ČD, a. s. na 2016 – 2024 • Střednědobá koncepce obnovy vozidlového parku Českých drah, a. s. na léta 2016 – 2024 s výhledem do roku 2030, vytvořená na základě současného stavu infrastruktury: Strana 16 www. cd. cz

Referenční strategie v EU Cíl DB: Ø Snižovat emise CO 2 zcela potlačit emise oxidů uhlíku do roku 2050 Ø Maximalizovat podíl elektrické energie na železniční dopravě Naše motto: „Neopakujme chybu našich předků v 50. letech, kteří ještě v době elektrifikace úseků Žilina – Spišská Nová Ves a Praha – Česká Třebová vyráběli a nakupovali byť technicky dokonalé, ale již anachronické parní lokomotivy řad 498. 1, 477. 0 či 556. 0, které pak byly předčasně vyřazovány před uplynutím své životnosti. “ Strana 17 www. cd. cz

Referenční strategie ČD ČD dříve: České dráhy v minulosti pasivně konzumovaly produkty výrobců! Náš cíl pro-aktivního rozvoje techniky ČD: České dráhy budou vyžadovat uplatnění nejmodernějších (zahraničních) technologií a inovací, s cílem co nejvyšší komplexní efektivity! Strana 18 www. cd. cz

Nutnost koordinace infrastruktury a vozidlového parku 1. Útlum dieselové trakce = potřeba nových elektrických a hybridních vozidel 2. Elektrifikace tratí + provázanost s tratěmi neelektrifikovatelnými 3. Neopakovatelnost evropských dotací - příležitost pořízení vozidel s dotacemi z evropských fondů se po roce 2020 nemusí opakovat - ČR již nemusí mít statut kohezní země - možnosti čerpání až 85 % dotace Řešení: možnost vysokého objemu čerpání OPD 2 - koordinace SŽDC+MD+ČD+regiony = elektrifikace tratí do r 2030 = pořízení nových vozidel pro dopravce (moderní technologie!) Strana 19 www. cd. cz

Elektrifikace provozu = snížení nákladů železniční dopravy • Struktura nákladů regionální osobní železniční dopravy 240 sedadel, 120 km/h (TAB Kč/vl. km) nafta elektro 70 60 50 40 30 20 10 0 energie Strana 20 dopravní cesta údržba úklid režie jízdenky mzdy pořízení www. cd. cz

Srovnání nákladovosti dieselového x elektrického provozu • Příklad: náklady na provoz osobního zastávkového vlaku (240 sedadel, denní proběh 400 km) 1 200 000 náklady (Kč) 1 000 000 800 000 600 000 naftová elektrická 400 000 200 000 0 0 Strana 21 5 10 15 čas (roky) 20 25 30 www. cd. cz

Vliv elektrizace na výdaje objednatele veřejné osobní dopravy naftová vozba kompenzace tržby 200 180 náklady, výnosy (Kč/km) tržby elektrická vozba 160 140 120 100 80 60 40 20 0 náklady Strana 22 kompenzace výnosy 0 náklady výnosy www. cd. cz

Přednosti elektrického kombinovaného provozu • Pohodlné cestování + větší využívání ekologicky šetrné hromadné dopravy • Nástroje: Ø dokončení liniové elektrizace sítě konvenčních železnic Ø využití akumulátorové vozby na tratích bez liniové elektrizace Ø budování sítě vysokorychlostních železnic Strana 23 www. cd. cz

Napájecí systémy v Evropě – současný stav • 3 různé systémy = potřeba unifikace o Pro mezinárodní provoz jsou nutná třísystémová vozidla o Stejnosměrný systém komplikuje a prodražuje konstrukci vozidla o Naopak dvoufrekvenční vozidla na 15 k. V/16, 7 Hz a 25 k. V, 50 Hz se svými pořizovacími náklady blíží jednosystémovým střídavým vozidlům Strana 24 www. cd. cz

Cíl: UNIFIKACE napájecích systémů železnice v ČR 1. Přejít na jednotný systém 25 k. V ü snížení ztrát v trakčním vedení z cca 20 % na cca 0, 5%-2%, ü snížení nákladů na energii ü zajištění provozuschopnosti i při ledovce, ü spojité napájení vozidel = trakce i pomocné pohony a klimatizace (nižší náklady LCC) ü spojité rekuperační brzdění = s předáváním energie mezi vozidly i na velké vzdálenosti (minimální zpětné přetoky do distribuční sítě 110 k. V = celkově vyšší účinnost rekuperačního brzdění) ü železnice na Slovensku již jdou touto cestou Strana 25 www. cd. cz

Vyšší čerpání OPD 2 = motivace k rozvoji elektrizace železnic 1. ELEKTRIFIKACE tratí 2. pořízení elektrických & hybridních ŽKV 3. = vyšší čerpání OPD 2 Celkové snížení nákladů provozu české železnice: snížení nákladů na rozšíření elektrifikované unif. sítě (SŽDC) snížení nákladů na pořízení nových ŽKV (ČD i dopravci) snížení nákladů provoz na dálkovou dopravu (MD) snížení nákladů na regionální dopravu (kraje) snížení nákladů provoz na nákladní dopravu (CARGO) Strana 26 www. cd. cz

Vyšší čerpání OPD 2 = motivace k rozvoji elektrizace železnic Akce: Vytvořit Národní implementační plán elektrifikace (podle vzoru Národního implementačního plánu ETCS, Ministerstva Dopravy) 1. Cílový napěťový systém 2. Cílový rozsah elektrifikace 3. Časový harmonogram postupné realizace Pozor: v opačném případě si z výběrových řízení vzešlí dopravci pořídí vozidla na naftu a na dalších 30 let bude konzervován současný stav motorového provozu: • na regionálních tratích: (Plzeň - Domažlice, Jaroměř – Trutnov, Praha – Turnov, Staré Město – Luhačovice/Bojkovice/Veselí, Brno – Jihlava, Šumperk – Jeseník, …) • na dálkových tratích: (Praha – Kladno – Rakovník, Praha - Rudná – Beroun, Český Těšín - Ostrava – Valašské Meziříčí – Hulín - Kojetín, Pardubice – Chrudim, Olomouc – Uničov, Brno – Veselí nad Moravou, …), • v dálkové nákladní dopravě: (Mladá Boleslav – Praha/Nymburk, Plzeň – Česká Kubice, Jihlava – Znojmo, …) Strana 27 www. cd. cz

Polozávislá elektrická vozba a moderní železnice Elektrifikace dalších tratí vytváří podmínky pro rozšíření provozu nejen elektrické závislé trakce, ale i usnadňuje náhradu vozidel se spalovacími motory vozidly s akumulátory. Zmenšení zbývajících oblastí bez elektrifikace snižuje nároky na potřebný dojezd vozidel akumulátorovým pohonem. Železniční vozidla mají ve srovnání s automobily pro aplikaci zásobníků energie výhodné technické a ekonomické předpoklady: o nižší valivý odpor (ocelová kolejnice) a nižší aerodynamický odpor (zařazení vozidel do vlaku v těsném zákrytu) snižují spotřebu energie a tím i velikost zásobníku energie, o větší rozměry a hmotnost železničních vozidel usnadňují zástavbu zásobníků energie, o již vybudovaná elektrizace části železniční sítě je využitelná jako infrastruktura pro nabíjení polozávislých vozidel, provozovaných na zbývající (neelektrizované) části sítě, o zastávkový princip veřejné hromadné dopravy umožňuje využívat zásobníky energie nejen k napájení vozidla, ale i ke zvýšení hospodárnosti provozu rekuperačním brzděním, o velké denní proběhy vozidel veřejné hromadné dopravy umožňují (na rozdíl od automobilu) hospodárně využít moderní zásobníky energie s vysokou životností Strana 28 www. cd. cz

Technologický trend ve světě: Elektro+AKU/hybrid = nové pojetí ŽKV • na elektrizovaných tratích napájení pohonu a dobíjení akumulátorů v průběhu jízdy i při pobytech ve stanicích z trakčního vedení. • moderní zásobník energie schopný rychlého nabíjení (2 hodiny), • snížení spotřeby energie rekuperací brzdové energie, • nabíjení z trakčního vedení přes sběrač (v klidu i za jízdy), • opakované nabíjení vícekrát denně zásobník stačí dimenzovat na kratší provoz Strana 29 www. cd. cz

Pokrok ve vývoji akumulátorů Lithiové akumulátory již jsou lehčí, než zásoby uhlí a vody pro parní lokomotivy, s nimiž železnice fungovala více než 100 let. Hmotnost zásob (kg/k. Wh) hmotnost zásob energie (kg/k. Wh) 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 nafta Strana 30 lithiový akumulátor černé uhlí a voda olověný akumulátor www. cd. cz

Efektivní provázanost elektrifikovaných a neelektrifikovaných tratí Energetická síť s body pro nabíjení akumulátorů vozidel používaných na neelektrifikovaných tratích: Efekty: MAXIMALIZACE ČERPÁNÍ OPD 2 Menší provozní náklady u ŽKV: 1 vozidlo x 2 vozidla elektrické a dieselové trakce Menší potřeba investic do ŽKV: 1 vozidlo x 2 vozidla elektrické a dieselové trakce (TSI) Menší potřeba investic do ETCS: 1 x ETCS On. Board packet x 2 x ETCS OB packet (přechody mezi tratěma) Strana 31 www. cd. cz

Bezemisní železnice V souladu s usnesením vlády č. 632/2015 a souvisejícími dokumenty na úrovni EU z oblasti energetiky, ekologie, klimatu a dopravy jsou České dráhy schopny v oblasti osobní železniční dopravy: o Zásadním způsobem snížit spotřebu fosilních paliv (motorové nafty) o Zajistit podstatné navýšení podílu elektrické energie v dopravě To však vyžaduje úzkou spolupráci všech zúčastněných subjektů: § Ministerstvo dopravy § kraje § SŽDC § ČD a dopravců Strana 32 www. cd. cz

Děkuji za pozornost Mgr. František Bureš MBA, LL. M. člen představenstva Generální ředitelství společnosti České dráhy, a. s. Nábřeží Ludvíka Svobody 1222, 110 15 Praha 1 www. cd. cz Strana 33 www. cd. cz