Electrificarea șantierelor rutiere depinde de capacitatea infrastructurii de încărcare, necesarul de putere ajungând la 378 kW în etapa cu cel mai mare consum, potrivit VoltaVia.
Pentru electrificarea șantierelor rutiere, întrebarea decisivă este ce putere poate asigura racordul local în orele în care utilajele trebuie încărcate.
Proiectul de cercetare VoltaVia estimează că, la o rată anuală de reabilitare de 4% a rețelei de autostrăzi, Germania ar avea nevoie de energie electrică suplimentară echivalentă cu doar 0,0066% din consumul național.
Pe un singur șantier, însă, puterea necesară pentru încărcare ar ajunge la 378 kW în etapa cea mai solicitantă a lucrărilor.
Zeppelin Rental și catedra de inginerie a producției de componente pentru electromobilitate (PEM) a Universității RWTH Aachen au analizat, printre altele, lucrări de reabilitare majoră și de refacere a suprafeței carosabile pe drumuri din asfalt și beton.
La proiect au participat operatorul german de autostrăzi Autobahn GmbH, Institutul Federal de Cercetare Rutieră din Germania (BASt), ASFINAG din Austria și Oficiul Federal al Drumurilor din Elveția (ASTRA).
Electrificarea șantierelor rutiere cu utilajele disponibile astăzi
Pentru până la 86% dintre categoriile de utilaje necesare lucrărilor analizate există deja modele electrificate pe piață.
Posibilitatea de a înlocui un utilaj diesel depinde însă de puterea pe care modelul electric o poate menține în lucru continuu, de durata de funcționare între încărcări și de timpul disponibil pentru reîncărcare.
Aceste condiții limitează flexibilitatea cu care constructorul poate folosi utilajul. Oferta rămâne incompletă în special pentru alimentatoarele de finisoare și pentru utilajele de turnare a betonului cu cofraje glisante.
Partenerii au elaborat scenarii de referință pentru anii 2027, 2040 și 2050, în care au corelat necesarul de utilaje cu sursele de energie și infrastructura de încărcare.
Aplicarea unui scenariu pe un șantier presupune adaptarea lui la metoda de execuție, la combinația de utilaje, la durata lucrărilor și la condițiile locale.
Ce putere de încărcare cere un șantier rutier
În ipoteza reabilitării anuale a 4% din rețeaua de autostrăzi, consumul suplimentar de electricitate ar fi de aproximativ 34,7 GWh pe an în Germania.
Pentru constructor, dimensionarea racordului depinde de programul de lucru. În etapa pentru care VoltaVia a calculat un necesar de 378 kW, contează câte utilaje trebuie încărcate simultan și cât timp pot rămâne conectate.
Gestionarea puterii între punctele de încărcare și folosirea bateriilor de stocare pot limita vârfurile de consum.
O parte din încărcare poate avea loc în afara șantierului. Autobasculantele, ansamblurile cap tractor și semiremorcă, autobetonierele și celelalte vehicule de transport materiale autorizate să circule pe drumurile publice pot folosi bazele operatorilor, unitățile de producție, centrele logistice sau stațiile publice de încărcare pentru camioane.
Pentru utilajele care rămân pe șantier, durata proiectului schimbă alegerea infrastructurii. La lucrări care se întind pe mai mulți ani, constructorul poate lua în calcul un racord dedicat la rețeaua de medie tensiune.
Pentru intervenții scurte sau lucrări în care frontul de lucru se deplasează, studiul propune sisteme de alimentare temporare și mobile. Utilajele care lucrează într-un punct fix pot fi alimentate și prin cablu, ceea ce reduce nevoia de baterii de mare capacitate la bord, dacă racordul asigură puterea necesară.
Cât ar scădea costurile și emisiile pe șantierele rutiere electrificate
În scenariul pentru 2027, utilizarea sistematică a modelelor electrificate disponibile ar reduce costurile de exploatare cu puțin peste 50% față de execuția convențională. Pentru 2050, modelul indică un cost de exploatare care ar putea coborî până la o optime din nivelul actual.
Calculele exclud prețul de achiziție al utilajelor și presupun că tariful industrial la electricitate rămâne la nivelul din 2025.
Pentru un constructor, rentabilitatea investiției depinde de gradul de utilizare și de numărul de ore lucrate, de prețul energiei, de costul infrastructurii și de valoarea reziduală a utilajelor. Contează și efectul încărcării asupra productivității și a termenului de execuție.
În condițiile optime definite de cercetători, emisiile de gaze cu efect de seră ar fi cu aproximativ 80% mai mici în 2027 față de scenariul convențional de referință. Pentru 2050, reducerea estimată ajunge la circa 97%.
Pe un șantier concret, rezultatul depinde inclusiv de sursa electricității, de utilajele disponibile și de specificul lucrărilor.
Cum poate fi punctată electrificarea șantierelor rutiere la licitații
VoltaVia a analizat și modul în care autoritățile pot evalua ofertele la licitațiile pentru lucrări publice. Cercetătorii au folosit un indice de electrificare care ia în calcul tipul de propulsie, numărul utilajelor și rolul fiecăruia în execuție.
Astfel, un ofertant care propune numeroase echipamente electrice de mici dimensiuni obține un punctaj proporțional cu importanța lor în lucrare, chiar dacă numărul lor depășește numărul utilajelor diesel folosite în etapele principale.
În formula propusă, indicele acordă punctaj suplimentar pentru utilaje și soluții de alimentare cu emisii mai reduse. Constructorii care încă folosesc flote mixte pot participa la licitație.
Pe măsură ce oferta de utilaje electrice se extinde, autoritățile ar putea crește ponderea indicelui în evaluare sau ar putea introduce praguri minime.
