Programma Zero Emissie Mobiliteit
Factsheet Zero Emissie Bus
Plug-in Opportunity Charging
In Motion Char
ging Waterstof Plugi-n Opportunity Charging
In Motion Charging Waterstof
Zero Emissie is duurder dan diesel… …maar maatschappelijk rendabel
Meerkosten ZE-techniek in miljoenen euro’s per jaar Maatschappelijke resultaat* in miljoenen euro's per jaar
* Kosten zijn meerkosten t.o.v. diesel. Baten zijn bijvoorbeeld schone lucht en vermeden CO₂-uitstoot uitgedrukt in euro's
-13 -3
-28
-51
35,5 36
11
-8
Ambitie
De Vervoerregio Amsterdam streeft naar schoner en stiller openbaar vervoer voor bewoners en reizigers.
Met de overgang naar een uitstootvrij mobiliteitssysteem dragen we bij aan de mondiale klimaatdoelstellingen. Daarom zijn vanaf 2025 alle nieuwe bussen in de Vervoerregio Amsterdam uitstootvrij.
In 2030 geldt dit voor alle bussen en gebruiken we 100% duurzaam opgewekte energie.
Stroomnet en de openbare ruimte
Plugin, OC en IMC hebben aanzienlijke gevolgen voor het stroomnet. Een busstalling met 100 plug-inbussen verbruikt in één nacht ongeveer 15 MegaWattuur, op jaarbasis vergelijkbaar met het jaarverbruik van bijna 3.000 eenpersoons-huishoudens.
Daarnaast is openbare ruimte nodig voor de (snel)laadlocatie van OC-bussen en moet voor IMC-bussen bovenleiding worden aangelegd.
Voorkeurstechniek
Voor de aankomende jaren voorziet de Vervoerregio dat OC, IMC en plug-in de meest kansrijke
technieken zijn om toe te passen. De Vervoerregio onderzoekt per deelnetwerk met haar partners of OC, IMC of plug-in technisch, financieel en ruimtelijk het meest kansrijk is en maakt dan een definitieve keuze.
Naar 100%
uitstootvrij busvervoer
21% 39% 70% 81% 88% 91% 91%
11%
2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
2018 100 ZE-bussen op Schiphol en 10 ZE-bussen op lijn 316 tussen A'dam en Edam
Eerste ZE-bussen in Amsterdam:
31 stuks
Amstelland- Meerlanden:
instroom 150 bussen
Start concessie Zaanstreek- Waterland, ambitie 100%
ZE: 240 bussen
Verdere instroom Amsterdam
reductieCO2- Aantal
ZE-bussen 144
294
533 602 672 692 692
110
december 2018
?
Factsheet Zero Emissie Bus
Beleidskaders Wist u dat...?
… in ons vervoersgebied de grootste vloot elektrische bussen van Europa rondrijdt
… State of Charge (SOC) aangeeft hoe vol de accu nog zit?
… chauffeurs een wedstrijdje doen wie met de hoogste SOC op het eindpunt kan arriveren?
… een OC-bus in 15 minuten net zoveel stroom bijlaadt als één huishouden in één maand verbruikt?
Andere CO₂-besparende technieken
Een andere mogelijkheid om CO₂-uitstoot te verminderen is het laten rijden van bussen met een diesel-hybrideaandrijving of het gebruik van (groen) gas als brand- stof. Beide technieken reduceren de uitstoot van CO₂ aanzienlijk maar zijn niet 100% uitstootvrij.
Mondiaal
Nationaal
Regionaal
Gemeentelijk
Klimaatakkoord Parijs, 2015
• Maximaal 2°C opwarming t.o.v. van het pre-
industriële tijdperk Bestuursakkoord Zero Emissie ROV, 2016 Klimaatwet, 2018
• Al het regionaal OV Zero Emissie in 2030
• In 2050 95% reductie CO₂-uitstoot t.o.v. 1990
Beleidskader Mobiliteit Vervoerregio
• CO₂-neutraal mobiliteits- systeem in 2050
Voorbeeld: Zero Emissie OV Amsterdam
• OV A’dam Zero Emissie in 2025
Belangrijkste technieken Zero Emissie
PLUG-IN BUS
• Inzetbaar tot 250 km/dag (groeiend), meer met range extender
• ’s Nachts langzaam opladen of overdag versneld bijladen in remise
• Verlies passagierscapaciteit door zware batterij
OPPORTUNITY CHARGING BUS
(TUSSENTIJDS STATIONAIR BIJLADEN, OC)
• Snelladen inpassen in dienstregeling (wederzijds aanpassen)
• 1 minuut laden levert 7 km bereik (met 450 kW lader)
• Kleinere batterij maar duurdere laadinfrastructuur
• Inpassing snellaadapparatuur, veelal op busstations
IN-MOTION CHARGING BUS (RIJDEND OPLADEN, IMC)
• Vereist bovenleiding-infra, maar minder dan reguliere trolleybus door accu in de bus
• Meer flexibele inzet in vergelijking met reguliere trolleybus
• 15 minuten opladen geeft 20 km autonomie zonder draad
WATERSTOFBUS
• Flexibele inzet, waarschijnlijk zelden actieradiusbeperking
• Het in grote hoeveelheden produceren, transporteren en tanken van waterstof is een logistieke uitdaging
H
2Plug-in
• Inzetbaar tot 250 km/dag (groeiend), meer met range extender
• ’s Nachts langzaam opladen of overdag versneld bijladen in remise
• Verlies passagierscapaciteit door zware batterij
Factsheet Zero Emissie Bus
Ruimtelijke inpasbaarheid
Omdat plug-in bussen alleen ’s nachts worden opgeladen is dit type ZE-bus ruimtelijk goed inpasbaar. Alleen in de stalling (remise) moet laadinfrastructuur gerealiseerd worden. Er is extra ruimte benodigd voor de
laadpalen (die bij laden met een stekker doorgaans naast het voertuig staan) en een transformator.
Techniek
Een plug-in bus wordt aangedreven door een elektromotor. De benodigde elektriciteit wordt opgeslagen in de accu van de bus. De bus wordt eenmaal per dag bijgeladen (gewoonlijk gebeurt dit ’s nachts).
Indien de elektriciteit duurzaam wordt opgewekt is de plug-in bus 100% Zero Emissie.
Laadmethode
Plug-in bussen kunnen opladen met een stekker, net zoals elektrische auto’s. Het laadvermogen bedraagt
doorgaans 30 kW en het opladen kost 4-6 uur.
Toepassing in het OV
De plug-in bus kan dieselbussen één op één vervangen op trajecten tot 250 kilometer per dag. Omdat plug-in bussen een grote accu hebben en de bus niet te zwaar beladen mag worden, kunnen er minder passagiers worden vervoerd. Plug-in bussen zijn daarom voornamelijk interessant voor lijnen met een lage frequentie die niet te druk zijn.
De eerste inzet van plug-in bussen in de Vervoerregio vindt plaats op de lijnen 65 en 67 in de concessie Zaanstreek.
18m
5m
1,5m
7,5m
2,5m
4m
Opportunity Charging (OC)
• Tussentijds stationair bijladen
• Snelladen inpassen in dienstregeling (wederzijds aanpassen)
• 1 minuut laden levert 7 km bereik (met 450 kW lader)
• Kleinere batterij maar duurdere laadinfrastructuur
• Inpassing snellaadapparatuur, veelal op busstations
Infrastructuur voor Opportunity Charging
Factsheet Zero Emissie Bus
Techniek
Een OC-bus wordt aangedreven door een elektromotor. De benodigde elektriciteit wordt opgeslagen in de accu van de bus.
De accu is kleiner dan in een plug-in bus. Daarom moet de bus overdag worden bijgeladen. Indien de elektriciteit duurzaam wordt opgewekt is de OC- bus 100% Zero Emissie.
Laadmethode
OC-bussen worden geladen door middel van een pantograaf. Deze kan zowel aan de bus als aan de laadpaal bevestigd zijn. Onder hoge vermogens (tot 600 kW) laden de bussen in ongeveer 15 minuten weer op. ’s Nachts worden de bussen op de stalling bijgeladen.
Toepassing in het OV
OC-bussen zijn geschikt voor inzet op drukke lijnen met een hoogfrequente dienstregeling. Dan kunnen de
laadmomenten optimaal in de dienstregeling worden ingepast. Vanwege de laadtijd zijn er meer bussen nodig in vergelijking met de andere technieken.
In Amstelland-Meerlanden op en rond Schiphol rijden al OC-bussen. Ook op lijn 316 in Waterland rijden OC-bussen.
Laadpalen kunnen op bestaande haltes worden ingepast
Geschikt voor tot vier laadpalen (snelladen) Extra ruimte is nodig voor de
transformator en de kasten met laadapparatuur. Ook is ruimte nodig voor extra bushalte(s) omdat ladende bussen langer stilstaan op een halte dan bussen die halteren zonder te laden.
Potentiële laadlocaties liggen op of in nabijheid van OV-knoop- punten waar buslijnen eindigen.
Op de locatie moet voldoende ruimte en stroom beschikbaar zijn.
Transformator (2 MVA)
Pantograaf
Laadpaal
Laadkast
Extra ruimte Extra
bushalte
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Opportunity Charging (OC)
Factsheet Zero Emissie Bus
Laadpaal Contactpunt
Pantograaf
Pantograaf op bus gaat omhoog en maakt contact met laadpaal
Pantograaf op bus (Opportunity Charging)
’s Nachts aan de laadpaal
Opportunity Charging gedurende de dag
00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00
Laadstatus batterij OC-bus tijdens de dag
In procenten (fictief voorbeeld)
Ruimtelijke inpasbaarheid
OC-bussen moeten overdag enkele keren worden bijgeladen. Hiervoor moet in de nabijheid van, of op, eindpunthaltes snellaad-
infrastructuur worden aangelegd.
Omdat het laden 10-20 minuten duurt is laden op de bushaltes niet altijd wenselijk. In dat geval is extra ruimte nodig op of nabij het eindpunt. Daarnaast is ruimte nodig voor de laadapparatuur.
Ook laden OC-bussen ’s nachts op de stalling. Daarvoor moet
laadinfrastructuur aangelegd worden. De laadpalen bevinden zich boven het voertuig en nemen weinig extra ruimte in beslag.
Extra ruimte is wel nodig voor regeltechniek en aansluiting op het stroomnet.
In Motion Charging (IMC)
• Vereist bovenleiding-infra, maar minder dan reguliere trolleybus door accu in de bus
• Meer flexibele inzet in vergelijking met reguliere trolleybus
• 15 minuten opladen geeft 20 km autonomie zonder draad
Factsheet Zero Emissie Bus
Ruimtelijke inpasbaarheid
IMC-bussen moeten tijdens het rijden bijladen. In tegenstelling tot de OC-bus laadt de IMC-bus rijdend. Omdat de IMC-bus ook een accu heeft hoeft de bus slechts een deel van de rit te worden bijgeladen. Daarom hoeft maar boven een deel van het traject bovenleiding te worden aangelegd.
Ook laden IMC-bussen ’s nachts op de stalling. Daarvoor moet
laadinfrastructuur aangelegd worden.
Techniek
Een IMC-bus wordt aangedreven door een elektromotor. De benodigde elektriciteit wordt opgeslagen in de accu van de bus of rechtstreeks van de
bovenleiding gehaald. De bus wordt tijdens het rijden
bijgeladen. Indien de elektriciteit duurzaam wordt opgewekt is de IMC-bus 100% Zero Emissie.
Laadmethode
IMC-bussen nemen tijdens het rijden stroom af via een pantograaf. De stroom wordt gebruikt voor het rijden en voor het bijladen van de accu. Daarom hoeft niet het hele traject over bovenleiding te beschikken. De IMC-bus kan geen gebruik maken van de bovenleiding van de tram.
Toepassing in het OV
IMC-bussen zijn geschikt voor inzet op drukke lijnen met een hoge frequentie en hoge gemiddelde snelheid. Op een deel van het traject moet de IMC-bus beschikken over bovenleiding. Dit is afhankelijk van de tijdsduur en snelheid waarmee de bus op de trajecten met en zonder bovenleiding rijdt.
Het is voor IMC-bussen maar beperkt mogelijk om van hun route af te wijken omdat de accu dan leeg kan raken.
IMC: opladen op deel van het traject
H
2?
Factsheet Zero Emissie Bus
Ruimtelijke inpasbaarheid
Waterstofbussen tanken bij een waterstoftankstation. Dit zou op de busstalling gerealiseerd kunnen worden. Aan de ruimtelijke inpassing van een waterstoftankstation worden strenge veiligheidsvoorschriften verbonden. Omdat het tanken van meerdere waterstofbussen tegelijk enkele uren duurt zijn er meer tankplaatsen nodig dan voor dieselbussen. Daar is extra ruimte voor nodig.
Voor de productie van H₂ is eveneens ruimte benodigd.
Waterstof kan over de weg of via een pijpleiding naar het
tankstation vervoerd worden.
Techniek
Een waterstofbus wordt aangedreven door een elektromotor. De benodigde elektriciteit wordt opgewekt in een brandstofcel: door reactie van waterstof met zuurstof wordt stroom opgewekt. Indien de waterstof duurzaam wordt geproduceerd is de waterstofbus 100% Zero Emissie.
Laadmethode
Bij een waterstoftankstation wordt onder hoge druk waterstof in de tanks van de bus gepompt. Bij het tanken neemt de druk van de waterstof in het tankstation af.
Voordat een andere bus kan tanken moet de druk weer worden verhoogd. Eén bus bijladen duurt momenteel ongeveer 4-6 uur.
Toepassing in het OV
Waterstofbussen kunnen dieselbussen één op één vervangen omdat er voldoende brandstof (waterstofgas, H₂) meegenomen kan worden om een dag op te rijden.
Medio 2018 wordt in Groningen en Rotterdam geëxperimenteerd met de inzet van H₂-bussen om ervaring op te doen met de techniek. Lijnen die geheel met H₂-bussen worden geëxploiteerd komen in Nederland niet voor.
Waterstof (H₂)
• Flexibele inzet, waarschijnlijk zelden actieradiusbeperking
• Het in grote hoeveelheden produceren, transporteren en tanken van waterstof is een logistieke uitdaging
Is H₂-busvervoer haalbaar?
Door de hoge kosten kan de waterstoftechniek op korte termijn de dieseltechniek niet vervangen.
Waterstof kent wel voordelen ten opzichte van bijvoorbeeld
OC-bussen: er zijn geen ‘laadbussen’
nodig en er hoeven geen
laadlocaties in de openbare ruimte worden ingepast. Technologische vooruitgang in het
waterstofproductieproces maakt waterstof mogelijk rond 2030 een realistisch alternatief voor elektrische bussen. De transitie diesel → ZE komt voor de waterstoftechniek te vroeg.
