Il San Mateo County Transit District, l'agenzia di trasporto pubblico californiana più comunemente nota come SamTrans, sta accelerando la corsa per avere una flotta a emissioni zero.
Nel luglio 2022, l'agenzia ha sostituito 30 autobus diesel con 20 autobus elettrici a batteria (BEB) e 10 autobus elettrici a celle di combustibile a idrogeno (FCEB), riducendo di 6 anni il tempo previsto per la conversione completa della flotta dal 2040 al 2034.
Altri 36 BEB saranno consegnati tra luglio 2023 e dicembre 2024, mentre i primi 10 FCEB dovrebbero essere consegnati nel luglio 2023 e i altri 9 FCEB entro gennaio 2024.
Dopo aver completato i test iniziali, il primo autobus New Flyer Battery Electric da 40' dovrebbe entrare in servizio a metà maggio del 2023, dopo la formazione per la manutenzione, gli operatori e i primi soccorritori. Durante questo periodo, l'agenzia metterà in funzione i primi 10 caricabatterie.
Da un punto di vista generale, con questo vasto progetto per elettrificare la propria flotta SamTrans rappresenta uno dei tanti fornitori di trasporto pubblico che cercano di ridurre la propria impronta di carbonio in tutto il mondo.
Il processo di transizione ai veicoli elettrici richiede una pianificazione meticolosa per analizzare i diversi aspetti che un fornitore di trasporti deve considerare prima di mettere in atto un piano.
Le nuove sfide create dall'elettrificazione delle flotte differiscono in modo significativo rispetto ai requisiti standard di gestione delle flotte che utilizzano veicoli con motore a combustione. Pertanto, i fornitori di servizi di trasporto che desiderano elettrificare la propria flotta devono essere consapevoli delle nuove sfide che li attendono.
In questo articolo, Sengerio ha incontrato il team di SamTrans per capire come la loro strategia di elettrificazione li abbia fatti emergere. In particolare, l'articolo intende fornire una panoramica ai fornitori di servizi di trasporto, sia pubblici che privati, che sperano di seguire le orme di SamTrans nella ricerca di un trasporto a emissioni zero.
Date le tante sfide inedite che i fornitori di servizi di trasporto si trovano ad affrontare quando si tratta di elettrificare la propria flotta, ci sono diversi fattori che devono essere presi in considerazione quando si tratta di introdurre una tecnologia rivoluzionaria nella propria rete di servizi di trasporto.
Tra questi, l'analisi delle caratteristiche dei veicoli elettrici e del loro confronto con l'attuale flotta, nonché dei percorsi e delle distanze percorse.
Ad esempio, le alternative elettriche sarebbero in grado di coprire i percorsi esistenti? Oppure i percorsi dovrebbero essere ristrutturati per adattarsi ai requisiti dei veicoli elettrici (potenza delle batterie, infrastrutture di ricarica disponibili, ecc.)
Queste sono alcune delle considerazioni che i fornitori di servizi di trasporto devono fare prima di passare all'elettrico.
Pertanto, è importante stabilire un piano che delinei le fasi necessarie per la transizione dagli autobus tradizionali a quelli elettrici. Questo include una tempistica per l'acquisto e la distribuzione di autobus elettrici, l'installazione di infrastrutture di ricarica e gli altri punti menzionati in questo articolo.
Anche se non ci sarà mai un piano di elettrificazione uguale per tutti, ci sono certamente alcuni fattori comuni che ogni fornitore di servizi di trasporto deve considerare.
Uno di questi è l'ambiente operativo, per il quale occorre prestare attenzione a come elementi quali il terreno (pendenza) e la temperatura siano fondamentali per massimizzare le prestazioni di un veicolo elettrico.
Variabili come il funzionamento in collina e la velocità del servizio influiscono sul consumo energetico e sull'autonomia di un veicolo elettrico. Nel caso dei BEB, ad esempio, il raffreddamento della temperatura esterna provoca una maggiore perdita di autonomia.
Inoltre, ci sono anche requisiti infrastrutturali che sono cruciali per il successo del piano, come ha sottolineato il team di SamTrans —
"I requisiti infrastrutturali sono molto diversi e richiedono un'attenta considerazione prima di scegliere una tecnologia di veicolo. Ad esempio, si consideri quanto segue:
- La posizione geografica dell'infrastruttura.
- Qual è la tempistica per l'implementazione della conversione della flotta? L'ingegneria, la progettazione e la costruzione variano in modo sostanziale per ogni tecnologia.
- Quali sono i parametri operativi? Avete bisogno di una ricarica rapida o di un rifornimento veloce?
- Quali sono le considerazioni e le autorizzazioni ambientali necessarie per ogni tecnologia presa in considerazione?
- Che tipo di modifiche sono necessarie all'impianto?
- Quale supporto tecnico può essere necessario per la tecnologia, ad esempio un sistema di gestione della carica, la telematica, ecc."
Una volta elaborato il piano, i fornitori possono iniziare a valutare l'autobus elettrico più adatto alle loro attività.
La contea di San Mateo si trova a cavallo del tratto di penisola tra San Francisco e San Jose e ospita alcuni dei terreni collinari della zona.
Per questo motivo, una delle principali preoccupazioni di SamTrans al momento dell'acquisto dei suoi veicoli elettrici è stata quella di verificare se un'alternativa elettrica fosse in grado di svolgere i servizi che solitamente svolgono i veicoli tradizionali.
"La prima questione che la maggior parte delle persone considera è l'autonomia degli autobus. Gli autobus elettrici a batteria hanno un'autonomia inferiore, circa 100 miglia in meno rispetto agli autobus a celle a combustibile a idrogeno. I BEB richiedono anche un tempo più lungo per ricaricare le batterie e quindi bisogna prevedere una ricarica in corsa per estendere l'autonomia, oppure aggiungere caricatori rapidi e/o ipotizzare di effettuare cambi di percorso che rientrino nell'autonomia dell'autobus (chilometraggio).
Al momento dell'acquisto, i BEB devono essere configurati in base all'ambiente operativo desiderato. Gli FCEB, invece, offrono una flessibilità operativa simile a quella di un autobus diesel o a metano. Il rifornimento di carburante può essere effettuato in un luogo centrale in un tempo molto ragionevole, senza quindi richiedere modifiche al percorso".
Avendo selezionato due tipologie di veicoli elettrici, l'agenzia è stata in grado di determinare quale sia più adatto a sostituire direttamente i percorsi già esistenti attraverso una valutazione delle prestazioni del sistema.
Questo tipo di valutazione può essere condotta per determinare il chilometraggio del veicolo per percorso. Di conseguenza, questi dati possono informare gli operatori su quali percorsi rientrano nel raggio d'azione dell'autobus a emissioni zero preso in considerazione, oltre a identificare la necessità di veicoli aggiuntivi e di infrastrutture di ricarica. Come spiega SamTrans -
"Questi nuovi autobus sono progettati per operare nello stesso ambiente degli autobus diesel o a metano. Bisogna considerare che i BEB hanno un'autonomia massima di 200 miglia e gli FCEB di 300 miglia, in ambienti operativi normali (temperatura mite, terreno pianeggiante).
Poiché stiamo impiegando BEB e FCEB, se dovessimo scoprire che una tecnologia ha un vantaggio rispetto all'altra su determinati percorsi, ne terremo conto quando assegneremo i veicoli a tali percorsi".
La meticolosa pianificazione e i test condotti dall'agenzia nella scelta dei veicoli elettrici desiderati sono legati al fatto che l'agenzia può sostituire direttamente la sua attuale flotta con alternative elettriche.
A lungo termine, l'agenzia ha risparmiato molto tempo che sarebbe stato impiegato per riprogettare i suoi percorsi e le sue operazioni.
Un'altra sfida da affrontare è quella di garantire la presenza di un'infrastruttura di ricarica adeguata per supportare i veicoli elettrici.
Ciò include l'installazione di stazioni di ricarica presso i depositi degli autobus e persino lungo i percorsi, il che richiede ai fornitori di servizi di trasporto di collaborare con le aziende elettriche locali per assistere la transizione.
SamTrans continua a collaborare con PG&E, l'azienda locale di gas ed energia elettrica della California, per determinare il modo migliore per fornire energia all'infrastruttura necessaria presso le proprie basi dove, per il momento, verranno effettuate le operazioni di ricarica e rifornimento.
Con l'espansione del progetto, l'agenzia cercherà di utilizzare stazioni di ricarica al di fuori delle sue basi, nella speranza che gli organi di governo del trasporto possano creare una rete di trasporto più solida che fornisca l'infrastruttura necessaria.
"Il Distretto valuterà la possibilità di collaborare con altre agenzie in località intermodali per la realizzazione di stazioni di ricarica rapida, se la richiesta di servizio giustifica la possibilità di aggiungere autonomia mentre gli autobus svolgono il servizio. In base all'ubicazione delle nostre strutture, alle richieste di servizio e all'opportunità di ricarica e di rifornimento, l'infrastruttura sarà distribuita nelle strutture distrettuali esistenti".
Valutando le caratteristiche dei veicoli elettrici, i fornitori di servizi di trasporto possono già farsi un'idea dei requisiti di ricarica di cui avranno bisogno. Con i BEB, ad esempio, si stima che la ricarica richieda dalle 4 alle 6 ore, a seconda dello stato della batteria, quando l'autobus torna al deposito.
SamTrans ha investito molto tempo per capire le dinamiche della nuova tecnologia e come gestire la ricarica dei veicoli. Un modo in cui l'agenzia ottimizzerà questo aspetto è l'uso di un software di gestione dell'energia.
"È fondamentale capire quanto ricaricare e quando ricaricare. Il tasso di ricarica (quanta energia) e l'ora del giorno determinano il costo e la disponibilità dell'energia necessaria. Per questo motivo, disporre di un software in grado di monitorare lo stato di carica e di scegliere la tariffa energetica ottimale (fuori dalle ore di punta) è importante per gestire i costi operativi e la disponibilità dei veicoli."
L'utilizzo di un software funziona come notifica primaria dei problemi di un veicolo elettrico, quindi la scelta del software giusto per la gestione di una flotta elettrica è fondamentale per un'operatività senza intoppi.
Un software efficiente consente ai fornitori di servizi di trasporto di monitorare i parametri dei sistemi chiave, sia funzionali che operativi.
Nel caso di SamTrans, sia i BEB che gli FCEB saranno dotati di sistemi telematici per fornire dati in tempo reale sul monitoraggio, sullo stato di carica e sulle prestazioni energetiche. Ciò contribuisce a garantire la rapida identificazione di eventuali problemi del veicolo e l'adozione tempestiva delle azioni necessarie.
Oltre alla telematica, è possibile utilizzare un software di gestione dell'energia per gestire l'infrastruttura di ricarica. Questo software ottimizza i tempi di ricarica e la disponibilità dei veicoli considerando fattori quali l'ora del giorno e la velocità di ricarica —
"Stiamo valutando un software di gestione dell'energia per gestire l'infrastruttura di ricarica. Il software è uno strumento di ottimizzazione che considera l'ora del giorno e il tasso di carica per ottimizzare i tempi di ricarica e la disponibilità dei veicoli.
Utilizzeremo questo software per garantire che gli autobus siano caricati in modo efficiente. In assenza di un software di monitoraggio, sarebbe necessario documentare il livello di energia di ciascun autobus e calcolare il tempo necessario per una ricarica completa".
La scelta degli strumenti digitali giusti è fondamentale nella gestione delle flotte a emissioni zero. Infatti, i veicoli adeguatamente equipaggiati e monitorati, insieme a un'infrastruttura di ricarica ottimizzata, possono contribuire ad aumentare i tempi di attività e l'affidabilità, riducendo al contempo i costi operativi.
Il costo dell'elettrificazione di una flotta può essere scoraggiante, quindi i fornitori di servizi di trasporto devono considerare le opzioni di finanziamento.
Sebbene il costo iniziale sia più elevato, i veicoli elettrici hanno costi operativi inferiori rispetto agli autobus diesel o a benzina, richiedono meno manutenzione e hanno costi di carburante più bassi. Nel tempo, quindi, i risparmi possono contribuire a compensare il costo iniziale di acquisto dei veicoli elettrici.
Inoltre, i governi di tutto il mondo stanno premendo forte sull'acceleratore per rendere i trasporti più ecologici. Di conseguenza, offrono molti incentivi, come crediti d'imposta o sovvenzioni, per incoraggiare l'elettrificazione delle flotte. I fornitori di servizi di trasporto possono approfittare di questi incentivi per sostenere gli elevati costi iniziali dell'acquisto di autobus elettrici.
Essendo SamTrans un'agenzia di trasporto pubblico, ha approfittato di questi incentivi per dare vita al suo piano di trasporto sostenibile —
"I costi sono sempre una sfida per sforzi importanti come questo. Fortunatamente, sia il governo statale che quello federale hanno capito l'importanza di abbandonare il diesel per passare a un modello più sostenibile, e il loro sostegno sta rendendo la transizione molto più facile di quanto sarebbe altrimenti".
Nonostante i numerosi vantaggi offerti dagli autobus elettrici, la natura di questa nuova tecnologia richiede procedure di manutenzione diverse rispetto agli autobus tradizionali.
Ad esempio, le perdite dovute agli incendi che coinvolgono i veicoli elettrici a batteria possono essere maggiori rispetto ai veicoli tradizionali. Ciò è dovuto ai componenti elettrici aggiuntivi che possono esplodere in caso di incendio. Per questo motivo, è essenziale che i fornitori di servizi di trasporto formino adeguatamente il proprio personale in caso di incidenti.
I fornitori dovrebbero investire nel miglioramento della formazione di autisti, ingegneri e tecnici per individuare i problemi dei veicoli e della manutenzione, oltre a stabilire una procedura operativa standard chiaramente definita. Come spiega il team di SamTrans —
"L'istruzione e la formazione sono un'altra considerazione nella tempistica di questo progetto. Coloro che opereranno, manterranno o dovranno rispondere/assistere in caso di incidente, devono essere formati adeguatamente per garantire la continuità del servizio, ma anche per massimizzare il valore di queste nuove risorse.
Con la nuova tecnologia, l'agenzia dovrà sviluppare e implementare nuove procedure operative standard (SOP) e molto probabilmente una diversa struttura di reporting".
Con l'entrata in vigore dei nuovi servizi elettrificati quest'anno, SamTrans è entusiasta di condividere le sue ambizioni di trasporto sostenibile con i suoi passeggeri.
L'agenzia ha in programma di continuare a far crescere i suoi passeggeri, nonostante abbia già uno dei migliori tassi di recupero dei passeggeri nella Baia di San Francisco. Inoltre, l'agenzia non vede l'ora di condividere i propri risultati con altre agenzie omologhe per sostenere i loro sforzi nel raggiungimento di un trasporto a emissioni zero —
"Quando questi nuovi veicoli entreranno in servizio, saremo ansiosi di vedere in prima persona l'entusiasmo e i vantaggi della tecnologia a emissioni zero. Avere questi moderni veicoli a emissioni zero sottolineerà l'importanza del transito nella lotta contro il cambiamento climatico e il miglioramento della qualità dell'aria nella nostra comunità.
Le lezioni apprese saranno condivise con altre agenzie omologhe per sostenere i loro sforzi. Come proprietà di transito della Bay Area, siamo orgogliosi di collaborare e condividere le esperienze con gli altri operatori del settore."
Questo articolo ha esaminato le componenti fondamentali di una solida strategia di elettrificazione della flotta, utilizzando la storia di SamTrams come fonte di ispirazione per gli altri fornitori di servizi di trasporto che si stanno impegnando per ottenere servizi a emissioni zero.
Sengerio ringrazia il team di SamTrans per aver condiviso la sua storia di elettrificazione e augura loro il meglio nella ricerca di un miglioramento dei trasporti e delle comunità locali.
ABOUT SCOTT FRANKLAND
Scott Frankland è Head of Content. La sua determinazione e passione aiutano a connettere Sengerio con il mondo! Si è laureato all’università di Nottingham, Regno Unito, e i suoi interessi sono scrivere, fare sport e viaggiare.
ABOUT EDOARDO ZACCARIA
Edoardo è il Customer Success Manager di Sengerio e un appassionato di arrampicata. Le sue capacità interpersonali e la sua abilità nel costruire relazioni solide sono state preziose per aiutare i clienti a ottenere il massimo dalla piattaforma Sengerio.