Napájecí soustavy na železnici se sjednotí

Úředníci tím zároveň posvětili dlouhodobý cíl, jímž je sjednocení trakčních napájecích soustav v České republice. Síť elektrizovaných tratí v ČR je doposud rozdělena na stejnosměrnou soustavu 3 kV v severní části, a naopak na střídavou 25 kV 50 Hz v jižní části republiky. Studie, kterou společně vypracovaly společnosti SUDOP Praha a SUDOP Brno, potvrdila, že dosavadní stejnosměrná soustava již nevyhovuje současným a stále se zvyšujícím nárokům provozu. Případné posílení stejnosměrné soustavy nic neřeší, znamenalo by pouze minimální přínos při nepřiměřeně vysoké ekonomické náročnosti. Řešením je tedy postupný přechod na výhodnější střídavou soustavu.

Přínosů je několik

Studie prokazuje, že přechod na střídavou trakci umožní naplňování hned několika cílů. Prvním je zvýšení výkonnosti železniční dopravy efektivnějším napájením. Jde zejména o odstranění hlubokých propadů napětí na sběrači vozidel a s nimi spojeného poklesu trakčního výkonu, což ve výsledku povede ke zrychlení dopravy a umožní jízdy vlaků v těsnějším sledu. Nezanedbatelné je i zvýšení energetické účinnosti snížením ztrát ve vedení, které jsou u stejnosměrné soustavy násobně vyšší než u střídavé a zdražují železniční dopravu.

Díky přechodu na „střídavinu“ se sníží náklady na elektrizaci dalších tratí v severní části státu, a to díky lehčímu a levnějšímu trakčnímu vedení a výrazně nižšímu počtu trakčních napájecích stanic. Změna napájecí soustavy přinese současně kompatibilitu napájení vysokorychlostních tratí s konvenční železniční sítí v železničních uzlech Ústí nad Labem, Praha, Přerov a Ostrava.

Opomenout nelze také zefektivnění vozby vlaků lepším využitím trakčních vlastností moderních hnacích kolejových vozidel. Původně bylo napájení 3 kV navrhováno pro lokomotivy o výkonu 2 MW, v současnosti mají lokomotivy výkon 6 MW, což ale již současná stejnosměrná pevná trakční zařízení nestačí plnohodnotně napájet.

Pomocí analýzy nákladů a přínosů (CBA), používané pro hodnocení efektivnosti dopravních staveb spolufinancovaných z fondů EU, odborníci pro budoucí třicetileté období posoudili ekonomické přínosy varianty přechodu na střídavou soustavu ve srovnání s možností udržování provozuschopnosti stejnosměrné soustavy. Předpokládané investiční náklady na provedení konverze stejnosměrné soustavy na střídavou soustavu 79,3 mld. Kč jsou o něco vyšší než náklady potřebné na pravidelnou obnovu stejnosměrné soustavy při jejím zachování a posílení pro splnění současných a budoucích požadavků. Ty činí 70,8 miliard korun.

Rozhodující jsou úspory

Zásadním ekonomickým přínosem střídavé trakce je snížení provozních nákladů díky menším ztrátám a vyššímu využití rekuperace energie a eliminace škod z působení bludných proudů a nákladů na jejich odstraňování. Rozhodující parametr analýzy CBA – vnitřní výnosové procento, které závisí na poměru výnosů k investičním nákladům, dosáhlo hodnoty 6,88 procenta a překročilo požadovanou mez pro investiční projekty podporované z fondů Evropské unie v současném programovém období, které činí 5,00 procent. Do budoucna lze počítat i s dalšími ekonomickými výhodami přechodu na jednotnou střídavou soustavu, ty však nebyly do analýzy CBA zahrnuty kvůli použití standardní metodiky hodnocení. Jde zejména o úspory z investičně levnější elektrizace dosud neelektrizovaných tratí v severní části Česka. Elektrizace ve střídavé soustavě je o 30 až 50 procent levnější než ve stejnosměrné a úsporu může představovat zjednodušení napojení vysokorychlostních tratí na konvenční železniční síť.

Výstupy studie budou nyní použity jako důležitý dokument pro přípravu staveb v aktuálním i následujících programových obdobích EU, tak aby byly prioritně řešeny se střídavým napájením, respektive aby se podařilo minimalizovat nutné náklady na budoucí přepnutí na střídavou soustavu. Současně jsou navrženy změny předpisů v souvislosti s aktuálně používanými materiály a technologiemi a s rozvojem provozu moderních výkonných trakčních vozidel. Ve studii navržený harmonogram přechodu na střídavou soustavu v letech 2019 až 2037 byl přijat jako doporučující. Realizace souvisejících staveb se uskuteční v závislosti na plánovaných modernizačních činnostech na železniční infrastruktuře a s ohledem na provozní potřeby a možnosti železničních dopravců.  

Napájecí systémy v Evropě

Stejnosměrné

▪ 0,75 kV  Velká Británie – tratě na jih od Londýna, napájení pomocí přívodní kolejnice,

▪ 1,2 kV Městská rychlodráha Hamburk,

▪ 1,5 kV Česká republika = Tábor – Bechyně, jižní část Francie, Nizozemí  

▪  3 kV Belgie, Česká republika a Slovensko = severní části zemí, Estonsko, Itálie, Lotyšsko, Lucembursko (19 km), Polsko, země bývalého Sovětského svazu = část sítě, Slovinsko, Španělsko

Střídavé

▪  15 kV, 16 2/3 Hz  Česká republika = trať Znojmo – Šatov státní hranice, Německo, Norsko, Rakousko, Švýcarsko, Švédsko

▪  25 kV, 50 Hz  Belgie (tratě VRT), Bosna a Hercegovina, Bulharsko, Česká republika a Slovensko = jižní části zemí, Dánsko, Finsko, severní část Francie a tratě VRT, Chorvatsko, Itálie (tratě VRT), Litva, Lucembursko (část sítě), Maďarsko, Makedonie, Nizozemí (trať Betuwe), Portugalsko, Řecko, Srbsko, Španělsko (tratě VRT), země bývalého Sovětského svazu = část sítě, Turecko, Velká Británie