PROJEKTNI ZADATAK - hzinfra.hr · USLUGA IZRADE ISTRAŽIVAČKE STUDIJE I PROVEDE PILOT PROJEKTA „Optimizacija napajanja električne vuče iz prijenosne mreže u svrhu povećanja

USLUGA IZRADE ISTRAŽIVAČKE STUDIJE I PROVEDBE PILOT PROJEKTA „Optimizacija napajanja električne vuče iz prijenosne mreže u svrhu povećanja energetske učinkovitosti“

PRETHODNO SAVJETOVANJE – Projektni zadatak 1/31

PROJEKTNI ZADATAK

SADRŽAJ

1. UVOD ............................................................................................................................... 3

1.1. Općenito ......................................................................................................................................4

2. PREDMET I PODRUČJE OBRADE PROJEKTA......................................................................... 5

2.1. Predmet projekta ........................................................................................................................5

2.2. Cilj i očekivani učinci projekta .....................................................................................................5

2.3. Osnovni podaci o postojećoj željezničkoj infrastrukturi .............................................................5

3. ZAHTJEVI KOJE JE POTREBNO UZETI U OBZIR PRI IZRADI PROJEKTNE DOKUMENTACIJE ...... 9

3.1. Stvaranje uvjeta za registraciju povrata električne energije u prijenosnu mrežu .......................9

3.2. Primjena informacijskog sustava za optimizaciju izvršenja voznog reda ................................. 10

3.3. Testiranje postojećeg modela naplate isporučene električne energije za vuču vlakova ......... 10

3.4. Smanjenje prekomjerno preuzete ili predane jalove energije u prijenosnu mrežu ................. 12

4. SMJERNICE ZA IZRADU I OKVIRNI SADRŽAJ ISTRAŽIVAČKE STUDIJE .................................. 13

4.1. Sastavni dijelovi studije ............................................................................................................ 13

4.2. Smjernice za izradu analize potrošnje električne energije stabilnih postrojenja za napajanje električne vuče (I.) ................................................................................................... 14

4.3. Smjernice za izradu analize utjecaja povrata električne energije (II.) ...................................... 16

4.4. Smjernice za izradu analize stanja i utjecaja postrojenja za kompenzaciju jalove energije (III.) ............................................................................................................................. 18

4.5. Smjernice za izradu prijedloga regulatornog okvira za registraciju povrata električne energije (IV.) ............................................................................................................................. 19

4.6. Smjernice za izradu analize postojećeg i prijedlog novog modela naplate isporučene električne energije za vuču vlakova (V.) .................................................................................. 19

4.7. Smjernice za definiranje tehničkog rješenja za primjenu regenerativnog kočenja na prugama HŽ Infrastrukture (VI.) ............................................................................................... 21

4.8. Smjernice za pripremu tehničke dokumentacije za izgradnju postrojenja automatske kompenzacije jalove energije (VII.) .......................................................................................... 21

4.9. Smjernice za pripremu tehničke dokumentacije za izradu informacijskog sustava za inteligentno vođenje vlakova (VIII.) ......................................................................................... 22

4.10. Smjernice za izradu poslovnog plana ....................................................................................... 22

4.11. Smjernice za izradu završnog izvješća studije .......................................................................... 22

5. SMJERNICE ZA IZRADU I OKVIRNI SADRŽAJ AKTIVNOSTI PILOT PROJEKTA ........................ 23

5.1. Podaktivnosti u sklopu pilot projekta ....................................................................................... 23

5.2. Specifične aktivnosti pilot projekta .......................................................................................... 27



5.2.1. Smjernice za nabavu i ugradnju dvosmjernih brojila u EVP-e i jednosmjernih brojila u željeznička vučna vozila (I.)....................................................................................................... 27

5.2.2. Smjernice za razvoj i implementaciju informacijskog sustava za prikupljanje i obradu mjernih podataka s brojila (II.) ................................................................................................. 28

5.2.3. Smjernice za nabavu i ugradnju postrojenja za automatsku kompenzaciju jalove energije (III.) ............................................................................................................................. 28

5.2.4. Smjernice za razvoj i implementaciju informacijskog sustava za inteligentno vođenje vlakova (IV.) ................................................................................................................ 29

6. PRIMJENA PROPISA I NORMI U IZRADI PROJEKTNE DOKUMENTACIJE .............................. 29

7. PODLOGE ZA IZRADU PROJEKTNE DOKUMENTACIJE ........................................................ 30

8. UVJETI ZA ISPORUKU PROJEKTNE DOKUMENTACIJE ......................................................... 30



1. UVOD

Za Republiku Hrvatsku izuzetno su bitni koridori RH1 i RH2 koji omogućavaju prometnu povezanost zapadne i srednje Europe s Bliskim istokom (koridor RH1) te povezanost s Jadranskim morem (koridori RH1, RH2 i RH3). Koridor RH2 povezuje hrvatsku luku Rijeka preko Zagreba s Budimpeštom, a koridor RH1 povezuje Zagreb s Ljubljanom i Beogradom.

Ovaj CEF Synergy projekt će obuhvatiti utvrđivanje trenutnog stanja željezničkog elektroenergetskog sustava te dati prijedloge primjenjivih tehničkih rješenja u smislu osposobljavanja za povrat električne energije u prijenosnu elektroenergetsku mrežu, kompenzacije jalove energije te uvođenja inteligentnih sustava vođenja vlakova. Prilikom definiranja mogućih rješenja u obzir će se uzeti utjecaj na prijenosni elektroenergetski sustav te utvrditi tehničku povezanost s projektom SINCRO.GRID.

SINCRO.GRID projekt napredne mreže predstavlja skup tehnoloških rješenja i koncepata primijenjenih u elektroenergetskom prijenosnom sustavu s ciljem povećanja kapaciteta prijenosa električne energije te je u funkciji povećanja kapaciteta i fleksibilnosti prijenosne mreže. Važnost ovog projekta u okviru EU dodatno je naglašen stavljanjem na listu projekata od zajedničkog interesa od strane Europske komisije. U projekt su uključeni operatori prijenosnog sustava, HOPS i ELES, te operatori distribucijskog sustava Hrvatske i Slovenije, HEP ODS i SODO, no s obzirom da se projekt primarno bavi problemima prisutnima u prijenosnoj mreži, operatori prijenosnog sustava su nositelji projekta.

Projektne aktivnosti CEF Synergy projekta obuhvaćaju izradu istraživačke studije „Optimizacija napajanja električne vuče iz prijenosne mreže u svrhu povećanja energetske učinkovitosti“ te provedbu pilot projekta.

Međuovisnost aktivnosti u sklopu istraživačke studije i pilot projekata vidljiva je na slici 1.1.

Cilj projekta je prvenstveno istražiti mogućnost optimizacije napajanja stabilnih postrojenja električne vuče iz prijenosne mreže u svrhu povećanja energetske učinkovitosti.

Ovaj projekt treba također istražiti mogućnost smanjenja nesimetričnog utjecaja postrojenja za napajanje električne vuče (21 elektrovučna podstanica) na strujno-naponske prilike u prijenosnoj mreži HOPS-a 110 kV pomoću optimizacije voznog reda i iznalaženja optimalnog rješenja kompenzacije jalove energije.

Slika 1.1. Međuovisnost aktivnosti u sklopu istraživačke studije i pilot projekata



1.1. OPĆENITO

Povećanje potražnje za uslugom prijevoza u putničkom i teretnom željezničkom prijevozu u slučaju limitiranoga kapaciteta pružne mreže uzrokuje potrebu za unapređenjem učinkovitosti željezničkog prometa. Jedan od načina unapređenja je učinkovito iskorištavanje električne energije za napajanje električne vuče koje predstavlja trend razvoja u novijem vremenu, širom svijeta. Željeznički je promet energetski učinkovit i ekološki prihvatljiv, ali također zahtijeva i pokretanje istraživačkih studija za mogućnošću optimizacije napajanja električne vuče u svrhu povećanja energetske učinkovitosti.

U novije vrijeme željeznice i željeznička industrija širom svijeta poduzimaju značajne mjere za učinkovito korištenje električne energije za vuču vlakova. Ispunjenje toga cilja omogućuju:

a) napredne tehnologije vozila

b) bolja organizacija prijevoza uz optimizaciju voznog reda

c) energetski učinkovito kretanje željezničkih prijevoznih vozila

d) mjerenje utrošene električne energije pojedinog vučnog vozila

Do sada je glavni pristup u uštedi energije elektrovučnog sustava predstavljalo energetski učinkovito oblikovanje lokomotiva i vagona, zatim djelotvorno smanjenje otpora pri kretanju vlaka i pravilno održavanje voznog parka i tračnica.

Sve veći porast cijene energije, sve veća potrošnja i ponekad ugrožene isporuke energije dovode do potrebe i drugih pristupa uštedi energije.

To se može postići primjenom:

a) regenerativnog kočenja vučnih vozila na elektrificiranim prugama izmjeničnog sustava vuče 25 kV, 50 Hz;

b) ugradnjom postrojenja za automatsku kompenzaciju jalove energije;

c) inteligentnih sustava vođenja vlakova u svrhu davanja prijedloga strojovođi kako da učinkovitije vozi vlak s obzirom na ostvarivanje ciljeva zadanih u okviru procesa regulacije prometa uz uštedu u potrošnji pogonske energije.

Srednjoročnim razdobljem 2014. – 2020. na elektroenergetskom infrastrukturnom podsustavu pruga od značaja za međunarodni promet su predviđene aktivnosti na obnovi elektrovučnih podstanica i kontaktne mreže radi veće pouzdanosti napajanja električnih lokomotiva i elektromotornih vlakova u svim režimima rada.

Prema Tehničkim specifikacijama za interoperabilnost (TSI) koje se odnose na „energetske“ podsustave željezničkog sustava u EU izmjenični sustavi za napajanje električnom energijom projektiraju se na način kojim se omogućava upotreba regenerativnog kočenja kao radne kočnice te neometano izmjenjivanje struje s drugim vlakovima ili na neki drugi način.

Naplata isporučene el. energije za vuču vlakova u HŽI temelji se na izračunu potrošnje el. energije pomoću modela ne uzimajući u obzir stvarnu potrošnju radne i jalove energije. HŽI će omogućiti željezničkim prijevoznicima izračun potrošnje električne energije uzimajući u obzir stvarne mjerne podatke.

Za ugradnju odgovarajućih mjerača potrošnje električne energije je potrebno definirati niz uvjeta i postupaka. Tj. potrebno je razviti takav sustav naplate da bude prilagođen s važećim tarifnim sustavom dobavljača (sada HEP Opskrba i HOPS).



2. PREDMET I PODRUČJE OBRADE PROJEKTA

2.1. Predmet projekta

Predmet obrade projekta je istraživanje mogućnosti optimizacije napajanja električne vuče iz prijenosne mreže preko stabilnih postrojenja u svrhu povećanja energetske učinkovitosti.

U projektu je potrebno provesti cjelovito istraživanje, te prikazati prijedloge tehničkih rješenja predmetnog zahvata za stabilna postrojenja za napajanje električne vuče u smislu osposobljavanja za povrat električne energije i mjerenja energije povrata, automatske kompenzacije prekomjerno preuzete jalove energije (JE) i optimizaciju voznog reda te dati prethodnu ocjenu utjecaja na prijenosni elektroenergetski sustav HOPS-a, kao i ocjenu izvodljivosti i isplativosti provedbe projekta. Također je potrebno redefinirati postojeći model naplate električne energije.

2.2. Cilj i očekivani učinci projekta

Temeljni ciljevi Projekta su promoviranje željeznice kao učinkovitog i ekološkog prometa te proizvođača obnovljive energije.

Glavni cilj projekta je izrada Istraživačke studije u kojoj će se analizirati utjecaj elektrovučnog sustava na naponske prilike prijenosne mreže 110 kV HOPS-a i kako predložene aktivnosti doprinose povećanju energetske učinkovitosti napajanja vuče vlakova. U studiji će u obliku poslovnog plana prikazati kako rezultate pilot projekta primjeniti i na ostala postrojenja.

Očekivani učinci projekta su:

• Smanjenje izdataka za utrošenu energiju (djelatnu i jalovu) potrebne za napajanje električne vuče,

• Optimizacija realnog voznog reda vlakova,

• Povećanje benefita za operatere željezničkog putničkog i teretnog prometa osiguravanjem kvalitetnih prometnih standarda u skladu s ciljevima trans-europske prometne mreže,

• Prelazak elktrovučnog sustava sa kategorije potrošača, u kategoriju proizvođača obnovljivog izvora energije,

• Povećanje ukupne energetske učinkovitosti u željezničkom sektoru prometa, kao i smanjenje zagađenja okoliša.

Analize koje će se provesti u studiji će dati uvid u utjecaj tehničkih rješenja implementiranih u kontaktnoj mreži na prilike u prijenosnoj mreži, kvantificirati učinak na ciljeve projekta SINCRO.GRID, te doprinijeti zrelosti samog projekta. Predložena rješenja, testirana kroz pilot projekt, mogu imati veliki utjecaj ne samo na nacionalnoj i prekograničnoj suradnji već na području cijele EU jer će članice moći primjenjivati ista ili slična rješenja.

2.3. Osnovni podaci o postojećoj željezničkoj infrastrukturi

Stabilna postrojenja za napajanje električne vuče (SPEV) jesu: kontaktna mreža (KM), elektrovučne podstanice (EVP), postrojenja za sekcioniranje (PS) i postrojenja za daljinsko upravljanje (DU). Na slici 2.1. je prikazan sustav elektrifikacije u HŽ Infrastrukturi. Predmetna studija se odnosi za prometne koridore RH1 (DG – Savski Marof – Zagreb – Dugo Selo – Novska – Tovarnik-DG) i RH2 (DG – Botovo – Koprivnica – Dugo Selo – Zagreb – Rijeka – Šapjane – DG) koji se nalaze na osnovnoj mreži paneuropskih koridora.



Slika 2.1. Sustav elektrifikacije u HŽ Infrastrukturi

HŽ Infrastruktura ima 36,2 % elektrificiranih pruga odnosno 985 km od toga: 981,4 km elektrificirano izmjeničnim sustavom (25 kV, 50 Hz), a 3,3 km je elektrificirano istosmjernim sustavom (3 kV, dionice pruga Šapjane – DG). Ukupna duljina KM iznosi 1.823,408 km, za izmjenični sustav 25 kV 50 Hz i 6,701 km za istosmjerni sustav 3 kV.

Napajanje izmjeničnog sustava električne vuče na prugama HŽ Infrastrukture ostvaruje se iz prijenosne mreže 110 kV s raznim načinima priključka, te transformacije 110/27,5 kV u elektrovučnim podstanicama (EVP). Prijenosna mreža naponske razine 110 kV na koju su priključene sve elektrovučne podstanice je dio prijenosne mreže hrvatskog elektroenergetskog sustava, a cijelim sustavom upravlja Hrvatski operator prijenosnog sustava (HOPS).

Napajanje istosmjernog sustava električne vuče obavlja se iz željezničke mreže Slovenskih željeznica.

EVP je elektroenergetsko postrojenje u kojem se izmjenična struja iz elektroprivredne mreže pretvara u struju one vrste, napona i frekvencije koja se, u skladu s primijenjenim sustavom električne vuče, preko kontaktnog vodiča dovodi do oduzimača struje elektrovučnih vozila. Smješteni su uz mrežu željezničkih pruga na međusobnoj udaljenosti od 40 do 60 km na nizinskim prugama, te na manjim udaljenostima na brdskim prugama, ovisno o nagibu pruge.

Trenutno su u pogonu je 21 elektrovučna podstanica 110/25 kV, 40 postrojenja za sekcioniranje (19 s neutralnim vodom), 215 komada elektromotornih pogona rastavljača KM 25 kV, 50 Hz i 88 km dalekovoda 110 kV.

Pregled elektrovučnih podstanica prikazan je u tablici 2.1., a njihov položaj na slici 2.2.



Tablica 2.1. Popis elektrovučnih podstanica na prugama HŽ Infrastrukture

Za svaku elektrovučnu podstanicu navedena je instalirana snaga, oznaka pruge na kojoj se nalazi, adresa obračunskog mjernog mjesta, te klasifikacija brojila za mjerenje potrošnje električne energije s aspekta smjera mjerenja preuzete električne energije. Dvosmjerna brojila su brojila nove generacije i ugrađena su s aspekta mjerenja preuzete električne energije iz prijenosne mreže Hrvatskog operatora prijenosnog sustava (HOPS) i predane električne energije u prijenosnu mrežu.

Tijekom 2013. godine, u sklopu projekta ISEV, na održavanje je preuzeto 5 novih EVP 110/25 kV (Delnice, Vrata, Plase, Sušak i Matulji).

Tijekom 2014. godine puštene su EVP 110/25 kV Novska i EVP 110/25 kV Resnik, te započele aktivnosti za rekonstrukciju EVP 110/25 kV Nova Kapela i EVP 110/25 kV Mraclin.

Redni

broj

Elektrovučna podstanica

Instalirana snaga

MVA

Oznaka pruge

Adresa obračunskog mjernog mjesta

Dvosmjerno brojilo (da/ne)

1. Zaprešić 2x15 M101 Zaprešić, Obrubići 10 da

2. Resnik 2x7,5 M102 Zagreb, Resnik bb da

3. Mraclin 2x7,5 M502 Zagreb, Mraclin bb da

4. Ludina 2x7,5 M103 Velika Ludina, Kolodvorska bb ne

2. Sunja 2x7,5 M502 Sunja, Četvrtkovac bb da

6. Novska 2x7,5 M104 Novska, Kolodvorska bb da

7. Nova Kapela 2x7,5 M104 N. Kapela, Glavna bb da

8. Andrijevci 2x7,5 M104 Donji Andrijevci, Kolodvorska bb da

9. Jankovci 2x7,5 M104 Vinkovci, Kralja Zvonimira 34 da

10. Križevci 1x7,5 M201 Križevci, Kralja Tomislava bb ne

11. Koprivnica 2x7,5 M201 Koprivnica, Varaždinska cesta 74b da

12. Zdenčina 2x7,5 M202 Donja Zdenčina, Kolodvorska bb ne

13. Mrzlo Polje 2x7,5 M202 Karlovac, Mala Švarča bb da

14. Oštarije 2x7,5 M202 Oštarije, Krpelj bb da

12. Moravice 2x7,5 M202 Moravice, Tići bb da

16. Delnice 2x7,5 M202 Delnice, Pod Štore bb da

17. Vrata 2x10 M202 Vrata, Vrata bb da

18. Plase 2x10 M202 Ružić Selo, Plase bb da

19. Sušak 2x10 M202 Sušak, Uspon Tuhobić 5 da

20. Matulji 2x7,5 M203 Matulji, Šrnogorska cesta bb da

21. Opuzen 2x7,5 M304 Opuzen, Kolodvorska (Luke bb) da



Koprivnica

Pazin

Lupoglav

Delnice

Metković

PerkovićŠibenik

Ploče

Split

Dubrovnik

Pčelić

Knin

Zadar

Gospić

Karlovac

Ogulin Oštarije

Sav.Marof

ZabokZAGREB

Sunja

Sisak

Novska

Križevci

Dugo Selo

Bjelovar

Bizovac

VinkovciStriz.Vrpolje

Našice Dalj

Osijek

Borovo

Erdut

Vukovar

Tovarnik

Čakovec

Varaždin

Sl.Šamac

Buzet Šapjane

Rijeka

Raša

PulaDrenovci

Zaprešić

Golubovec

Središće

Mur.Središće

Kumrovec

Đurmanec

Beličće

Kloštar

Kotoriba

G.Stubica

Bakar

Kamanje

Volin ja

Martinbrod

Velika

N.KapelaSl.Brod

Beli Manastir

Županja

Botovo

ELEKTRIFICIRANE PRUGE:

1936. -1969.

1969. -1972.

1981.

ELEKTROVUČNE PODSTANICE 110/25 kV, 50 Hz

1. ZAPREŠIĆ

2. RESNIK

3. MRACLIN

4. LUDINA

5. SUNJA

6. NOVSKA

7. NOVA KAPELA

8. ANDRIJEVCI

9. JANKOVCI

10. KRIŽEVCI

11. KOPRIVNICA

12. ZDENČINA

13. MRZLO POLJE

14. OŠTARIJE

15. MORAVICE

16. DELNICE

17. VRATA

18. PLASE

19. SUŠAK

20. MATULJI

21. OPUZEN

20

Moravice17

19 1816

1514

13

12

2

3

1

10

11

4

5 6

7

8

9

21

Slika 2.2. Položaj EVP-a na elektrificiranim prugama HŽI-a

U svrhu smanjenja troškova prekomjerno preuzete jalove energije u 2013. godini završena je izgradnja postrojenja za kompenzaciju jalove energije u EVP 110/25 kV Sunja, a od listopada 2014. godine je u pogonu i postrojenje za kompenzaciju jalove energije u EVP 110/25 kV Andrijevci. Postrojenje u EVP Novska je u pogonu od 2012. godine.

Također je prihvaćena izrada idejnog tehničkog rješenja za dinamičku kompenzaciju za EVP 110/25 kV Oštarije i EVP 110/25 kV Mrzlo Polje.

Nadalje, u pogonu su 3 centra daljinskog upravljanja (CDU) i 108 uređaja za daljinsko upravljanje (u kolodvorima i elektroenergetskim postrojenjima), te 53 trafostanice 25/0,23 kV za grijanje skretnica.

Prva postrojenja za kompenzaciju jalove energije izgrađena su i uključena u pogon 1997. godine u EVP-ima Mraclin i Resnik, s instaliranom jalovom snagom od 927 i 1853 kVAr. Tijekom godina nastavilo se s izgradnjom postrojenja za kompenzaciju jalove energije i u ostalim EVP-ima kako je prikazano u tablici 2.2.

Tablica 2.2. Pregled postrojenja za kompenzaciju jalove energje

Redni broj

EVP U pogonu od

godine

Snaga fiksne kompenzacije,

kVAr

Promjena instalirane snage

Postrojenje isključeno iz

pogona

1. Mraclin 1997. 927

27.5.2015.

2. Resnik 1997. 1853

4.9.2003. godine s 2316 kVAr na 2780 kVAr




3. Ludina 2002. 1390

4. Zaprešić 2008. 1853



27.5.2015.

2. Delnice 2012. 927

1.12.2014.

6. Plase 2012. 927

1.12.2014.

7. Sušak 2012. 927

1.12.2014.

8. Vrata 2013. 927

1.12.2014.

9. Matulji 2013. 927

1.12.2014.

10. Sunja 2014. 927

27.5.2015.

11. Andrijevci 2014. 927

12. Novska 2012. 927

13. Mrzlo Polje izgradnja

2016. 463±450

14. Oštarije izgradnja

2016. 463±450

Prilikom izgradnje postrojenja za kompenzaciju jalove energije treba težiti tome da se proizvede onoliko kapacitivne jalove energije koliko je potrebno za ispravan rad induktivnih potrošača, kako bi se postigao efekt učinkovite kompenzacije jalove energije odnosno faktor snage ≥0,95. Do 2007. godine, za utvrđivanje prekomjerno preuzete jalove energije, značajnu ulogu zauzimala je samo induktivna komponenta jalove energije. Stupanjem na snagu Tarifnog sustava za prijenos električne energije, bez visine tarifnih stavki (Narodne novine broj 143/06, 26/10) definira se da se prilikom određivanja prekomjerno preuzete jalove energije sumiraju induktivna i kapacitivna komponenta jalove energije. U skladu s tim, zahtjeva se mjerenje preuzete induktivne jalove energije iz prijenosne mreže i predane kapacitivne jalove energije u prijenosnu mrežu.

3. ZAHTJEVI KOJE JE POTREBNO UZETI U OBZIR PRI IZRADI PROJEKTNE DOKUMENTACIJE

Ovim projektnim zadatkom određen je obuhvat potrebnih aktivnosti u sklopu izrade projektne dokumentacije. U razmatranju osnovnih ciljeva i zahtjeva projekta optimizacije napajanja električne vuče iz prijenosne mreže u svrhu povećanja energetske učinkovitosti, pri izradi istraživačke studije potrebno je uzeti u obzir i sljedeće zahtjeve koji imaju utjecaj na provedbu projekta.

3.1. Stvaranje uvjeta za registraciju povrata električne energije u prijenosnu mrežu

Troškovi za električnu energiju potrebnu za vuču vlakova imaju značajan iznos u ukupnim eksploatacijskim troškovima vožnje vlakova. Jedan od načina za smanjenje troškova za električnu energiju je vraćanje električne energije u napojnu mrežu, koristeći motore pri kočenju vlaka kao generatore. Istovremeno značajno se smanjuje mehaničko trošenje uređaja kočenja. To je poznato kao rekuperativno ili regenerativno kočenje (rekuperacija energije), te ima široku primjenu na željeznicama širom svijeta.



Elektrodinamičke kočnice primjenjuju se na elektrovučnim vozilima. Kočenje tim kočnicama podrazumijeva prespajanje vučnih elektromotora u generatorski rad. Kinetička energija vlaka za vrijeme kočenja pretvara se u električnu energiju. Proizvedena električna energija može se pretvarati u toplinu na posebnim otpornicima (otporničke kočnice) ili se može vraćati u kontaktnu mrežu (kočnice s povratom energije ili s rekuperacijom energije).

Kočnice s povratom energije u kontaktnu mrežu složenije su i skuplje, ali omogućuju znatne uštede energije, čak 10 - 20 % od ukupne električne energije potrebne za vuču. Te su kočnice naročito pogodne za vožnju niz duge padove i za regulaciju brzine tijekom vožnje. Elektrodinamičke kočnice redovito se koriste i na elektromotornim vlakovima za promet na prugama s kratkim međukolodvorskim razmacima, gdje su potrebna česta i snažna kočenja. Obje izvedbe kočnice mogu se dopunjavati, tako da u početku kočenja pri većim naponima radi kao kočnica s povratom energije u kontaktnu mrežu, a kasnije pri nižim naponima kao otpornička kočnica.

Korištenje regenerativne električne kočnice za kočenje ima sljedeće prednosti:

- ušteda energije,

- manji troškovi održavanja s obzirom na smanjenje korištenja mehaničkog kočenja i smanjena istrošenosti kočnica,

- bolja udobnost putnika zbog dobrog i stabilnog tranzijentnog odaziva od sile kočenja (regenerativno kočenje radi bez trenja),

- smanjene količine prašine mehaničkih kočnica u okolišu,

- smanjena buka kočenja i

- smanjenje emisije CO2 koja proizlazi kao rezultat smanjenja potrošnje električne energije vlakova.

Energija vraćena regenerativnim kočenjem koristi se u različite svrhe:

Za vlastite potrebe elektrovučnog vozila (za pomoćne funkcije ili klimatizaciju/grijanje). Vlastita potrošnja je obično daleko niža od moguće dobivene energije.

Energijom vraćenom natrag u kontaktnu mrežu mogu se koristiti drugi vlakovi koji se nalaze u blizini (ako se nalaze na napojnom području napajanom od iste podstanice).

U nekim sustavima elektrovučnih podstanica je regulirana mogućnost povrata energije i u nacionalnu elektroprivrednu mrežu,

Energija proizvedena regenerativnim kočenjem može se pohraniti u spremnike energije te iskoristiti kasnije za pogon vlakova.

Snaga regenerativne kočnice je otprilike ista kao i instalirana snaga za vuču. U mnogim situacijama (vlak kasni, loši uvjeti na pruzi, neočekivani zaustavni signali) to nije dovoljno. U tom slučaju regenerativne kočnice se uparuju s drugim kočnicama ili ih druge kočnice potpuno zamjenjuju.

Regenerativno kočenje malo produžuje vrijeme vožnje vlaka u odnosu na vlakove koji koriste mehaničke kočnice. Ovaj efekt je mali, ali može navoditi na korištenje mehaničke kočnice (ili miješanje) u slučaju tijesnog održanja voznog reda.

Da bi se omogućilo korištenje regenerativne kočnice potrebno je provesti sveobuhvatna istraživanja u kojima je potrebno:

a) razmotriti djelovanje povrata električne energije na SPEV i snimiti koje je sve



zahvate potrebno poduzeti na postrojenjima kako bi se moglo omogućiti regenerativno kočenje,

b) razmotriti utjecaj povrata električne energije na prijenosnu mrežu 110 kV, s aspekta relejne zaštite kako HOPS-a, tako i HŽI-a,

c) analizirati utjecaj povrata električne energije na signalno-sigurnosne i telekomunikacijske uređaje,

d) zatražiti od HOPS-a suglasnost za primjenu povrata energije.

3.2. Primjena informacijskog sustava za optimizaciju izvršenja voznog reda

Jedan od osnovnih čimbenika koji određuju učinkovitost realizacije željezničkog prometa je pouzdanost voznog reda. Razlog tome je što ona značajno određuje kvalitetu prijevozne usluge te s obzirom na to predstavlja osnovni čimbenik pri optimizaciji prometnog procesa.

U tom pogledu, unapređenje učinkovitosti željezničkog prometa može se postići uvođenjem suvremenog sustava središnjeg upravljanja željezničkim prometom koji podrazumijeva primjenu sustava za prilagodbu voznog reda stvarnom stanju u prometu u kombinaciji s primjenom sustava podrške u vožnji prvenstveno gradsko-prigradskih vlakova.

S obzirom na to, razvijaju se sustavi za podršku u vožnji gradsko-prigradskih vlakova koji predstavljaju veliki potencijal u pogledu povećanja stabilnosti voznog reda i uštede njihove pogonske energije.

Njihova svrha je davanje prijedloga strojovođi na koji način da učinkovitije vozi vlak s obzirom na ostvarivanje ciljeva zadanih u okviru procesa regulacije prometa uz uštedu u potrošnji pogonske energije.

Primjena ovog sustava omogućava:

Povećanje redovitosti pravovremenih polazaka vlakova sa stajališta,

Smanjeno trošenja dijelova na vlaku pri čemu veći udio vožnje sa zaletom smanjuje upotrebu kočnica,

Unapređenje udobnosti putovanja, kao posljedica vožnje bez neplaniranih zaustavljanja zbog nepravovremenog postavljanja ulaznih putova u kolodvorska područja.

Procjena je da bi se primjenom sustava podrške u vožnji mogla postići potencijalna ušteda pogonske energije prigradskih vlakova u iznosu od 5 do 20%. To u velikoj mjeri ovisi i o prihvaćanju preporuka koje daje ovaj sustav od strane strojovođa. Ušteda energije rezultirat će smanjenjem utjecaja na okoliš zbog niže emisije stakleničkih i drugih plinova te čestica.

Ovim projektom će se izraditi informacijski sustav koji će biti spona između prometnog i energetskog dispečera i omogućiti optimizaciju realnog voznog reda vlakova u svrhu povećanja energetske učinkovitosti.

3.3. Testiranje postojećeg modela naplate isporučene električne energije za vuču vlakova

Prema Direktivi 2012/34/EU o uspostavi jedinstvenog Europskog željezničkog prostora i Direktivi (EU) 2016/2370 o njenoj izmjeni u pogledu otvaranja tržišta za usluge domaćeg željezničkog prijevoza putnika i upravljanja željezničkom infrastrukturom, da bi se osigurao pristup infrastrukturi svim operaterima na nediskriminirajući način, potrebno je da svaki Upravitelj infrastrukture objavi model i tarifni sustav naplate potrošene električne energije za vuču vlakova.

Za izračune potrošene isporučene električne energije za vuču vlakova postoje dva osnovna pristupa. Prvi pristup je ugrađivanje mjernih uređaja za potrošnju električne energije na lokomotive koji



primjenjuje upravitelj infrastruktura u Njemačkoj, a drugi pristup je utvrđivanje specifične potrošnje električne energije po jedinici proizvoda, najčešće ostvareni bruto-kilometri ili vlak-kilometri (brtkm ili vlkm) koji je u primjeni kod upravitelja infrastruktura u Švicarskoj. Naravno, postoji i kombinacija ova dva pristupa te je to u primjeni kod upravitelja infrastrukture u Austriji.

Za model naplate isporučene električne energije za vuču vlakova na području HŽ Infrastruktura odabran je pristup utvrđivanje specifične potrošnje električne energije po jedinici proizvoda i to na osnovi ostvarenih brtkm.

Prilikom toga određene su i 4 kategorije vlakova s obzirom na njihovu eksploatacijsku namjenu i tehničko-tehnoloških specifičnosti. Specifična potrošnja električne energije po kategoriji vlakova je utvrđivana temeljem potrošnje pojedinačnog vlaka na području elektrovučne podstanice u 15-minutnom intervalu u kojem se samo taj vlak nalazio na području te elektrovučne podstanice.

Nakon testiranja potrošnje električne energije po utvrđenoj specifičnoj potrošnji u modelu i stvarne, mjerenjem utvrđene količine preuzete radne i jalove električne energije od dobavljača električne energije, utvrđeno je da se razlikuju za nekih 10-15%. Zbog toga se 2 puta godšnje radi usklađivanje potrošnje preuzete električne energije prema modelu i stvarnoj izmjerenoj potrošnji.

Glavni razlog tome je da postojeći model naplate isporučene električne energije nema na sličan način definiran model potrošnje i naplate jalove energije te ne uzima u obzir povrat električne energije u KM ili u elektroenergetski sustav, pa je potrebno ovim projektom redefinirati model.

Također će se novi model naplate testirati s rezultatima mjerenja potrošnje energije dobivenih preko ugrađenih brojila u lokomotive i elektromotorne vlakove u sklopu pilot aktivnosti.

Da bi se omogućilo unaprjeđenje modela naplate potrošene električne energije za pogon vlakova potrebno je provesti sveobuhvatna istraživanja i obraditi:

a) Definiranje uvjeta i modela koji će u obzir uzeti mjerenja stvarno potrošene energije te energije vraćene regenerativnim kočenjem,

b) Verifikaciju rezultata modela i usporedbu s rezultatima mjerenja potrošnje energije dobivenih preko ugrađenih brojila u lokomotive i elektromotorne vlakove u sklopu pilot aktivnosti,

c) Usporedbu s postojećim modelom,

d) Preporuke za korištenje.

3.4. Smanjenje prekomjerno preuzete ili predane jalove energije u prijenosnu mrežu

Elektrovučna vozila s kolektorskim istosmjernim motorima, napajana valovitom strujom, za ispravan rad uzimaju iz prijenosne mreže jalovu energiju. S obzirom da pri prijenosu radne energije prijenos jalove energije nepotrebno opterećuje prijenosnu mrežu i energetske transformatore, odnosno smanjuje prijenosne kapacitete radne energije, potrebno je kompenzirati preuzimanje jalove energije iz prijenosne mreže. Osim nepotrebnog opterećenja 110 kV prijenosne mreže HOPS-a i energetskih transformatora, ključni su i značajni troškovi za prekomjerno preuzetu jalovu energiju.

Problem kompenzacije jalove energije izmjeničnog sustava za napajanje električne vuče na prugama HŽ Infrastrukture prisutan je i analizira se gotovo od samog početka elektrifikacije tog sustava. Postrojenja za kompenzaciju jalove energije instalirana su trenutno u 12 EVP-ova.

Sva postrojenja izvedena su kao centralna, na način da su smještena u EVP-u i to u pravilu na sekundarnoj strani energetskih transformatora preko kojih se isporučuje električna energija u kontaktnu mrežu. S aspekta načina prilagodbe uvjetima u mreži, postrojenja za kompenzaciju jalove energije izvedena su kao fiksna, gdje se postavljena snaga kompenzacije ne mijenja bez obzira na strujno-naponske uvjete u mreži. Postrojenja tehnički izvedena s fiksnom kompenzacijom rješavaju



problem prekomjerno preuzete induktivne jalove energije, ali ne i kapacitivne prekomjerno predane jalove energije u prijenosnu mrežu. Kao posljedica toga dolazi do značajnog porasta troškova jalove energije. Pojedina postrojenja za kompenzaciju se isključuju iz redovitog rada kako ne bi došlo do predaje jalove energije u mrežu (tablica 4.2.).

Trošak jalove energije u 2015. godini iznosio je preko 10 milijuna kuna, što je značajan porast u odnosu na 2010. kada je iznosio 6,25 milijuna kuna, a uzrokovan je neučinkovitim i ne-optimiziranim radom postrojenja.

Kao rješenje, na nekim EVP-ovima se počeo ugrađivati uređaj s kombiniranim opsegom kompenzacije i mogućnošću djelomičnog prilagođavanja rada promjeni opterećenja kontaktne mreže. Tako je u 2017. godini planiran dovršetak izgradnje i uključenje u pogon prvih kombiniranih postrojenja za kompenzaciju jalove energije u EVP-ima Mrzlo Polje i Oštarije. Ta postrojenja će biti izvedena od fiksnog dijela postrojenja kojeg čine rezonantna prigušnica i kondenzatorske baterije te statičkog sustava koji se sastoji od statičkih pretvarača koji se prilagođavaju uvjetima u mreži.

U sklopu ovog projektnog zadatka je potrebno:

predložiti stvarnu instaliranu snagu za svako ugrađeno kompenzacijsko postrojenje, na osnovi mjerenja, potrebnu za kompenzaciju maksimalnog iznosa prekomjerno preuzete jalovu energiju za vozni red 2015/2016,

predložiti lokaciju za ugradnju postrojenja za automatsku kompenzaciju JE u sklopu pilot projekta.

4. SMJERNICE ZA IZRADU I OKVIRNI SADRŽAJ ISTRAŽIVAČKE STUDIJE

4.1. Sastavni dijelovi studije

Predviđeno je da se Studija optimizacije napajanja električne vuče iz prijenosne mreže sustava u svrhu povećanja energetske učinkovitosti sastoji od sljedećih dijelova:

I. Analiza potrošnje električne energije stabilnih postrojenja za napajanje električne vuče

II. Analiza utjecaja povrata električne energije

III. Analiza stanja i utjecaja postrojenja za kompenzaciju jalove energije

IV. Prijedlog regulatornog okvira za registraciju povrata električne energije

V. Analiza postojećeg i prijedlog novog modela naplate isporučene električne energije za vuču vlakova

VI. Definiranje tehničkog rješenja za primjenu regenerativnog kočenja na prugama HŽ Infrastrukture

VII. Priprema tehničke dokumentacije za izgradnju postrojenja automatske kompenzacije jalove energije

VIII. Priprema tehničke dokumentacije za izradu informacijskog sustava za inteligentno vođenje vlakova

IX. Poslovni plan

X. Završno izvješće studije



4.2. Smjernice za izradu analize potrošnje električne energije stabilnih postrojenja za napajanje električne vuče (I.)

U ovom dijelu studije će se analizirati potrošnja električne radne i jalove energije dobivena mjerenjem na obračunskim mjestima u svim elektrovučnim podstanicama (EVP). Mjerni rezultati će se usporediti sa simulacijama kretanja vlakova u softverskom programu. Na temelju rezultata simulacija i prognoze prometa odredit će se očekivana potrošnja električne energije za 2020., 2025. i 2030. godinu. Prilikom modeliranja željezničke infrastrukture za 2020., 2025. i 2030. godinu potrebno je uzeti u obzir sve do sad izrađene projekte rekonstrukcije pojedinih željezničkih pruga, odnosno dionica.

Električne prilike u elektrovučnom sustavu se određuju elektroenergetskim proračunom na osnovi prometa vlakova.

Algoritam elektroenergetskog proračuna uključuje tri međusobno povezana dijela:

- simulaciju kretanja vlakova,

- formiranje električne mreže,

- proračune električnih prilika u kontaktnoj mreži.

Proračun se najčešće provodi za period najgušćeg prometa iz reda vožnje u malim vremenskim koracima.

Kontaktna mreža električne željeznice napaja se preko elektrovučnih podstanica, priključenih na elektroprivrednu mrežu. Na primjeru određenog EVP-a pokazati način proračuna potrošnje električne energije. Na slici 3. 1. je prikazan dijagram toka za elektrovučni proračun.

Slika 3.1. Dijagram toka za elektrovučni proračun



Za proračun utrošene energije koristiti prikazani algoritam simulacije kretanja vlaka iz kojeg se dobivaju podaci o vremenu, udaljenosti od EVP-a, kao i potrebnoj djelatnoj i jalovoj snazi za kretanje vlaka.

Iz podataka o svim vlakovima koji se kreću promatranom prugom može se formirati električna mreža. Podaci o transformatorima u EVP-ima, te duljinama krakovima napajanja neophodni su za proračun.

Formiranje električne mreže u elektrovučnom sustavu je na određeni način specifično, jer se shema napajanja mijenja u svakom trenutku. Pojedini vlakovi ulaze i izlaze iz područja napajanja, dok se drugi vlakovi zaustavljaju, pa na taj način nestaju kao potrošačko čvorište. Nakon formiranja električne mreže slijedi elektrovučni proračun napajanja za pojedini EVP. Proračun se provodi sa vremenskim korakom za željeni vremenski interval.

U ovom dijelu studije je potrebno najprije analizirati potrošnju električne energije za sve EVP-e za vozni red 2015/16. pomoću simulacija kretanja vlakova u željezničkom modelu. Modeliranje željezničke mreže mora biti izrađeno na mikroskopskoj razini, a uključuje minimalno slijedeće parametre: službena mjesta, perone, korisnu duljinu kolosijeka, vozna vremena svih vrsta vlakova, signale (ulazni, izlazni, manevarski i sl.), prikaz potrošnje električne energije po vrsti vlaka te drugo.

Nakon simulacijskih rezultata, potrebno je prikazati i rezultate mjerenja potrošnje napajanja elektrovuče za svaki EVP za isti vozni red 2015/16.

Rezultate mjerenja potrošnje energije pojedinog EVP-a je potrebno očitati s dvosmjernih brojila koja su ugrađena u svaki EVP. Dobiveni rezultati mjerenja se mogu usporediti i s podacima dobivenim sa brojila potrošnje električne energije ugrađenih u lokomotivama i elektromotornim vlakovima.

Nakon toga je potebno analizirati usporedne rezultate simulacije i mjerenja za vozni red vlakova 2015/16.

Nakon testiranja je potrebno na temelju prognoze prometa od strane Naručitelja prikazati potrošnju energije za napajanje elektrovuče pojedinog EVP-a za 2020., 2025. i 2030. godinu.

Za te prognoze voznog reda je potebno uzeti u obzir planirano vrijeme rekonstrukcije/elektrifikacije slijedećih pruga, navedenih u tablici 4.1.

Tablica 4.1. Planirano vrijeme rekonstrukcije/elektrifikacije pruga HŽ Infrastrukture

Naziv pruge/dionica Planirano vrijeme

rekonstrukcije/elektrifikacije do

M103 Dugo Selo – Novska – dogradnja drugog kolosijeka 2025.

M201 D.G. – Botovo – Dugo Selo, dionica Dugo Selo – Križevci – dogradnja drugog kolosijeka

2020.

M201 D.G. – Botovo – Dugo Selo, dionica Križevci – Koprivnica- Botovo – dogradnja drugog kolosijeka

2020.

M202 Zagreb Gk – Rijeka, dionica Hrvatski Leskovac – Karlovac – dogradnja drugog kolosijeka

2025.

M601 Vinkovci – Vukovar – rekonstrukcija i elektrifikacija 2020.

R201 Zaprešić – Čakovec, dionica Zaprešić – Zabok – rekonstrukcija i elektrifikacija

2020.

Dionica Gradec – Sv. Ivan Žabno - Bjelovar 2030.



Na kraju je potrebno predložiti mjere za učinkovito korištenje električne energije za napajanje električne vuče za pojedini dio stabilnih postrojenja. Potrebno je navesti koje su sve mjere uveli upravitelji željezničkih infrastruktura susjednih zemalja EU-a.

Okvirni sadržaj ovog dijela studije (I. Analiza potrošnje električne energije stabilnih postrojenja za napajanje električne vuče) je:

1. Uvod

2. Simulator kretanja vlakova u izmjeničnom elektrovučnom sustavu

2.1. Fizikalna slika kretanja vlaka

2.2. Potrebna snaga za vuču vozila

2.3. Matematički model za simulator kretanja vlaka

2.4. Režimi vožnje vlaka

2.5. Programska (softverska) podrška simulacije električne vuče

3. Analiza utjecajnih faktora na potrošnju električne energije

3.1. Radijus krivine

3.2. Nagib pruge

3.3. Regenerativno kočenje

3.4. Paralelni rad EVP-a

4. Simulacija proračun potrošnje električne energije elektrovučne podstanice

4.1. Parametri dionica pruga na kojima su provedena mjerenja električnih prilika

4.2. Analiza mjernih rezultata potrošnje električne energije za pojedini EVP

4.3. Analiza simulacijskih rezultata potrošnje električne energije za pojedini EVP

5. Usporedba mjernih i simulacijskih rezultata

6. Prijedlog mjera za učinkovito korištenje električne energije za napajanje električne vuče

7. Zaključak

4.3. Smjernice za izradu analize utjecaja povrata električne energije (II.)

U ovom dijelu studije je potrebno navesti tehničke uvjete koje treba zadovoljiti pojedini dio stabilnih postrojenja za napajanje električne vuče (elektrovučna podstanica, kontaktna mreža, uređaji daljinskog upravljanja i druga elektroenergetska postrojenja) da bi bili zadovoljeni tehnički uvjeti primjene regenerativnog kočenja na prugama HŽ Infrastrukture. Potrebno je navesti popis opreme i radova, te procjenu troškova potrebnih zahvata na pojedinim postrojenjima.

Također je potrebno navesti procjenu dinamike po kojoj se mogu izvesti izmjene u postrojenjima da se omogući registriranje povrata električne energije u prijenosnu mrežu.

Na osnovi rezultata istraživačke Studije primjene regenerativnog kočenja na elektrificiranim prugama izmjeničnog sustava električne vuče 25 kV, 50 Hz, od strane Fakulteta elektrotehnike i računarstva u



Zagrebu1, u ovom poglavlju je potrebno provesti analizu koja uključuje istraživanja utjecaja regenerativnog kočenja na prijenosnu mrežu za sve EVP-e s aspekata:

Utjecaja na strujno naponske prilike u prijenosnoj mreži,

Priključenja novog proizvođača na prijenosnu mrežu,

Utjecaja na značajne potrošače u kontaktnoj mreži,

Odabira EVP-ova na kojima će se omogućiti dvosmjerni tok energije.

Osim navedenih utjecaja na prijenosnu mrežu, potrebno je razmotriti i slučajeve u kojima se energija vraćena iz vozila koristi lokalno u kontaktnoj mreži za:

Pokretanje vlakova koji se nalaze u blizini mjesta povrata energije,

Pohranjivanje energije u spremnike energije,

čime bi se omogućilo smanjenje angažirane vršne snage i nesimetrije tijekom vremena vršnog opterećenja.

U ovom poglavlju je potrebno također analizirati registriranu povratnu energija po EVP-ima i prugama za vremenski period 2006. - 2017. Na osnovi voznog reda 2015/2016, te na osnovi planova korištenja elektrovučnih vozila postojećih željezničkih prijevoznika za 2020., 2025. i 2030. godinu pomoću simulacija izraditi minimalno tri scenarija (ovisno o udjelu vučnih vozila s mogućnošću povrata energije u ukupnom voznom parku) povrata električne energije u prijenosnu mrežu.

Okvirni sadržaj ovog dijela studije (II. Analiza utjecaja povrata električne energije) je:

1. Uvod

2. Općenito o regenerativnom kočenju

2.1. Princip rada regenerativne kočnice

2.2. Isplativost regenerativnog kočenja

2.3. Iskustva kod drugih željeznica

3. Utjecaj regenerativnog kočenja na stabilna postrojenja za napajanje električne vuče

3.1. Analiza povrata električne energije u prijenosnu mrežu po pojedinim prugama prije i nakon puštanja u pogon novih elektrovučnih vozila

3.2. Utjecaj povrata električne energije na prijenosnu mrežu 110 kV

3.3. Utjecaj povrata električne energije na postrojenje za kompenzaciju jalove energije

3.4. Utjecaj povrata električne energije na kvalitetu energije (harmonici i flikeri)

3.5. Utjecaj paralelnog rada EVP-a na povrat električne energije u prijenosnu mrežu

3.6. Utjecaj regenerativnog kočenja na optimizaciju voznog reda

3.7. Mogućnosti skladištenja povrata električne energije

4. Primjer proračuna povrata električne energije u prijenosnu mrežu na području napajanja elektrovučne podstanice za postojeći vozni red

1 Uglešić I., Pavić I., Filipović-Grčić B., Primjena regenerativnog kočenja na elektrificiranim prugama HŽ infrastrukture

izmjeničnog sustava vuče 25 kV, 50 Hz, Fakultet elektrotehnike i računarstva, Zagreb, 2014.



4.1. Analiza povrata električne energije pomoću simulacija za planirane vozne redove vlakova

5. Prijedlog mjera za učinkovito korištenje povrata energije pri regenerativnom kočenju

6. Zaključno razmatranje i preporuke

4.4. Smjernice za izradu analize stanja i utjecaja postrojenja za kompenzaciju jalove energije (III.)

U ovom dijelu studije je potrebno analizirati povijesnu potrošnju jalove energije. Temeljem analize povijesne potrošnje i procjene potrošnje u budućnosti odredit će se dinamika preuzete/predane jalove energije u prijenosnu mrežu po pojedinim EVP-ovima kao i one EVP-ove u koje je potrebno ugraditi/dograditi sustav kompenzacije jalove energije.

Najprije je potrebno navesti i analizirati pregled kretanja priključne i obračunske snage za pojedini EVP te analizu troškova obračunske snage.

Zatim je potrebno detaljno prikazati pregled kretanja i analizu troškova prekomjerno preuzete jalove energije po EVP-ima i prugama/koridorima u vremenskom periodu od 2006. - 2017. godine na osnovi mjernih rezultata.

Također je potrebno analizirati učinkovitost planiranih kombiniranih postrojenja za kompenzaciju jalove energije i usporediti s fiksnim postrojenjima.

Konačno, potrebno je odrediti i analizirati utjecaj uređaja za kompenzaciju jalove energije na prijenosnu mrežu te prikazati rezultate analize s obzirom na tokove snaga, naponske prilike u mreži, nesimetriju i vršno opterećenje EVP-ova. Također, potrebno je kvantificirati učinak predloženih aktivnosti na pokazatelje projekta SINCRO.GRID.

Okvirni sadržaj ovog dijela studije (III. Analiza stanja i utjecaja postrojenja za kompenzaciju jalove energije) je:

1. Uvod

2. Pregled potrošnje električne jalove energije

2.1. Pregled potrošnje jalove energije po prugama i EVP-ima

2.2. Analiza strukture troškova električne energije

3. Analiza trenutnog stanja izgrađenih postrojenja za kompenzaciju jalove energije

3.1. Pregled kretanja priključne i obračunske snage po EVP-ima

3.2. Pregled kretanja prekomjerno preuzete jalove energije po EVP-ima

3.3. Analiza troškova za prekomjerno preuzetu jalovu energiju

4. Analiza tehničkih opcija rješenja kompenzacije

4.1. Scenariji potrošnje jalovine

4.2. Usporedba tehničkih rješenja

5. Zaključno razmatranje i preporuke

5.1. Preporuka lokacija na kojima za ugradnju postrojenja za automatsku kompenzaciju jalove energije

5.2. Utjecaj na projekt SINCRO.GRID.



4.5. Smjernice za izradu prijedloga regulatornog okvira za registraciju povrata električne energije (IV.)

U ovom dijelu studije analizirat će se propisi koji uređuju napajanje električne vuče na prugama u RH. Dat će se pregled najboljih europskih praksi u pogledu regulativa koje obrađuju prihvat električne energije od regenerativnog kočenja.

Potrebno navesti proceduru i dinamiku potrebnih aktivnosti i nosioce tih aktivnosti (HERA, HOPS…) kako bi se HŽ Infrastruktura kao Upravitelj željezničke infrastrukture u Republici Hrvatskoj registrirala kao proizvođač električne energije, te njihovu ulogu u predmetnoj proceduri dobivanja dozvole. S obzirom na potrebne zahvate na postrojenjima SPEV-a i elektrovučnim vozilima, sagledati dinamiku davanja dozvole za primjenu regenerativnog kočenja po pojedinim prugama HŽ Infrastrukture.

U konačnici, studija treba dati prijedloge prilagodbe propisa kako bi se dobila dozvola HOPS-a za povrat energije regenerativnog kočenja u prijenosnu mrežu te prepoznavanje željezničkih vozila kao izvora električne energije.

S tehničkog aspekta, korištenje regenerativnog kočenja na prugama HŽ Infrastrukture je moguće, pa bi sljedeći korak trebao biti procedura dobivanja uporabne dozvole za registraciju povrata energije u prijenosnu mrežu HOPS-a.

Trenutno najveću barijeru registriranja povrata električne energije u prijenosnu mrežu prilikom regenerativnog kočenja na prugama HŽ Infrastrukture predstavlja pravno stanje. Naime, željeznica je trenutno u Republici Hrvatskoj isključivo definirana kao potrošač.

Okvirni sadržaj ovog dijela studije (IV. Izrada prijedloga regulatornog okvira za registraciju povrata električne energije) je:

1. Uvod

2. Pregled potrebnih izmjena u zakonskoj regulativi kako bi se omogućila primjena regenerativnog kočenja (TSI smjernice)

2.1. Pregled postupaka za dobivanje suglasnosti HOPS-a za povrat energije u prijenosnu mrežu

3. Zaključak

4.6. Smjernice za izradu analize postojećeg i prijedlog novog modela naplate isporučene električne energije za vuču vlakova (V.)

Postojeći model naplate isporučene električne energije ne uzima u obzir stvarno potrošenu radnu električnu energiju niti stvarnu vrijednost prekomjerno preuzete jalove energije, već se njen ukupan trošak raspoređuje operaterima. Ovim projektom je potrebno izraditi novi model koji uključuje obračun radne i preuzete/predane jalove energije te povrat električne energije u kontaktnu mrežu regenerativnim kočenjem vlakova. U sklopu studije dat će se pregled najboljih praksi iz europskih država gdje su implementirani slični modeli naplate te predložiti rješenje koje bi bilo primjenjivo u Hrvatskoj.

Uzimajući u obzir rezultate prognoze buduće potrošnje, potrebno je testirati predloženi model naplate prekomjerno preuzete/predane jalove energije u prijenosnu mrežu, usporediti sa simulacijama rezultata postojećeg te izraditi analizu troškova i koristi uvođenja predloženog modela.

Potrebno je doraditi model kroz novu kategorizaciju vlakova, uključiti u model komponentu vrste vučnog vozila i brzinu vlakova.

Nakon toga je potrebno izraditi novi model čiji bi temelj bio očitanje potrošnje na vučnim vozilima tj. naplata prema stvarnoj očitanoj potrošnji na elektrovučnim vozilima. Na kraju je potrebno usporediti



rezultate novog modela sa postojećim dorađenim modelom. U svrhu upoznavanja Naručitelja s izrađenim modelom, Izvršitelj treba održati edukaciju zaposlenika Naručitelja za korištenje izrađenog programskog rješenja. Također, Izvršitelj treba izraditi uputu za korištenje.

Kroz aktivnosti pilot projekta potrebno je definirati trošak uvođenja novog modela i usporediti s troškovima postojećeg modela (dorađenog).

Okvirni sadržaj ovog dijela studije (V. Analiza postojećeg i prijedlog novog modela naplate isporučene električne energije za vuču vlakova) je:

1. Uvod

2. Analiza modela u RH

2.1. Postojeće stanje

2.2. Utjecaj povrata električne energije u kontaktnu mrežu

2.3. Utjecaj tipa postrojenja za kompenzaciju jalove energije

2.4. Prijedlog mjera poboljšanja postojećeg modela naplate isporučene električne energije za vuču vlakova

2.5. Prijedlog novog modela naplate isporučene električne energije za vuču vlakova

3. Utvrđivanje specifične potrošnje električne energije za vuču vlakova

3.1. Odabir načina utvrđivanja potrošnje električne energije

3.2. Odabir EVP-a i kolodvora na njihovom području

3.3. Odabir strukture vlakova (nova kategorizacija vlakova)

3.4. Rezultati potrošnje

4. Testiranje modela naplate isporučene električne energije za vuču vlakova prema potrošnji energije

4.1. Usporedba izračunate specifične potrošnje s specifičnom potrošnjom drugih upravitelja infrastrukturom

4.2. Usporedba izračunate specifične potrošnje s postojećim modelom

5. Prijedlog naplate električne energije za vučna vozila koja koriste regenerativno kočenje

5.1. Definiranje cijene po modelu za sustav elektrifikacije 25 kV, 50 Hz

5.2. Način obračunavanja snage

5.3. Način obračunavanja jalove energije

5.4. Preraspodjela ukupnog troška na kategoriju vlaka

5.5. Formula za obračun isporučene električne energije za vuču vlakova

5.6. Testiranje modela prema financijskim pokazateljima za sustav elektrifikacije 25kV 50 Hz

5.7. Usporedba s cijenama drugih upravitelja infrastrukturom u okruženju

6. Zaključak



4.7. Smjernice za definiranje tehničkog rješenja za primjenu regenerativnog kočenja na prugama HŽ Infrastrukture (VI.)

U ovom dijelu studije je potrebno obraditi tehničke značajke i funkcionalne zahtjeve rješenja za omogućavanje povrata električne energije u prijenosnu mrežu te dati procjenu troškova sljedeće opreme ili sustava:

Dvosmjernih brojila u EVP-ovima,

Dvosmjernih brojila u željezničkim vozilima,

Sustava za prikupljanje i obradu mjernih podataka.

Osim osnovnih funkcionalnosti mjernog sustava, potrebno je definirati pristup i korištenje prikupljenih podataka.

Studija treba također dati pregled tehničkog rješenja te definirati opseg radova, korištenu mjernu opremu i troškove za:

Preinake u EVP-ovima s ciljem omogućavanja povratnih tokova električne energije prema prijenosnoj mreži, uključujući prilagodbu mjerne opreme na sučelju EVP-ova s prijenosnom mrežom,

Preinake u prijenosnoj mreži radi omogućavanja prihvata energije regenerativnog kočenja.

U ovom poglavlju je potrebno navesti tehničke uvjete koje treba zadovoljiti pojedini dio stabilnih postrojenja za napajanje električne vuče (elektrovučna podstanica, kontaktna mreža, uređaji daljinskog upravljanja i druga elektroenergetska postrojenja) da bi bili zadovoljeni tehnički uvjeti primjene regenerativnog kočenja na prugama HŽ Infrastrukture. Potrebno je navesti popis opreme i radova, te procjenu troškova potrebnih zahvata na pojedinim postrojenjima.

Također je potrebno navesti procjenu dinamike po kojoj se mogu izvesti izmjene u postrojenjima da se omogući registriranje povrata električne energije u prijenosnu mrežu.

Okvirni sadržaj ovog dijela studije (VI. Tehničko rješenje za primjenu regenerativnog kočenja na prugama HŽ Infrastrukture) je:

1. Uvod

2. Tehnički opis

2.1. Mjerenje potrošnje/proizvodnje električne energije

2.2. Obrada mjernih podataka

2.3. Preinake u EVP-ovima

2.4. Preinake elemenata prijenosne mreže

3. Opis procesa implementacije tehničkog rješenja

4. Procjena troškova

4.8. Smjernice za pripremu tehničke dokumentacije za izgradnju postrojenja automatske kompenzacije jalove energije (VII.)

U ovom dijelu studije je potrebno izraditi tehničko rješenje izgradnje novih ili preinake postojećih fiksnih/kombiniranih postrojenja za kompenzaciju jalove energije u EVP-ovima te odrediti broj EVP-ova u koji se ugrađuje automatska kompenzacija JE, kao rezultat analize provedene u dijelu 4.4.



Novi tehnički parametri postrojenja bi trebali dovesti do potpunog prilagođavanja rada postrojenja promjeni opterećenja kontaktne mreže na prugama HŽ Infrastrukture. Potrebno je navesti popis opreme i radova, te procjenu troškova potrebnih zahvata na predloženom postrojenju.

4.9. Smjernice za pripremu tehničke dokumentacije za izradu informacijskog sustava za inteligentno vođenje vlakova (VIII.)

Jedan od osnovnih čimbenika koji određuju učinkovitost realizacije željezničkog prometa je pouzdanost voznog reda, budući da značajno određuje kvalitetu prijevozne usluge te s obzirom na to predstavlja osnovni pokretač optimizacije prometnog procesa.

U pogledu kvalitete prijevozne usluge, unapređenje učinkovitosti željezničkog prometa može se postići uvođenjem suvremenog sustava središnjeg upravljanja željezničkim prometom koji podrazumijeva primjenu sustava za prilagodbu voznog reda stvarnom stanju u prometu u kombinaciji s primjenom sustava podrške u vožnji prvenstveno gradsko-prigradskih vlakova

U ovom dijelu studije je potrebno obraditi cjeline vezane za inteligentne sustave vođenja vlakova.

U studiji treba biti dan pregled praksi u europskim zemljama koje su uspješno provele pilot projekte sustava vođenja vlakova te nastavile s implementacijom sustava u širem opsegu. Također, studija treba uzeti u obzir analize i projektne prijedloge koje je HŽI do sada razvio.

Za izradu tehničkog informacijskog sustava, potrebno je prikupiti podatke o voznim redovima i o potrošnji električne energije kako bi sustav ponudio optimalno i učinkovito rješenje optimizacijskog problema.

Optimizacija izvršenja voznog reda u svrhu učinkovite potrošnje električne energije se treba temeljiti na analizi trenutne potrošnje električne energije za napajanje vuče vlakova provedene u sklopu studije (dio 4.2).

Paralelno s izradom predmetne istraživačke studije je predviđena provedba pilot projekta izrade aplikacijskog rješenja koja bi trebala omogućiti:

Sakupljanje podataka o voznim redovima i potrošnji električne energije za pogon vlakova,

Izrada algoritama za upravljanje vožnjom vlakova u skladu s prometnim zahtjevima i učinkovitijom potrošnjom energije,

Pružanje podrške dispečerima za učinkovitije vođenje željezničkog elektroenergetskog podsustava.

4.10. Smjernice za izradu poslovnog plana

Na temelju prethodno provedenih analiza opisanih u prethodnim poglavljima, provodi se pilot projekt ograničene implementacije predviđenih rješenja unutar željezničkog elektroenergetskog podsustava.

Nakon provedbe pilot projekta potrebno je u obliku poslovnog plana prikazati na koji način se pilot projekt može implementirati u širu primjenu. Poslovni plan će pokazati na koji je način moguće smanjiti troškve HŽ Infrastrukture i operatora putničkog i teretnog željezničkog prijevoza širom primjenom regenerativnog kočenja, kombiniranom kompenzacijom jalove energije te optimizacijom voznog reda vlakova na ostalim koridorima osnovne prometne mreže.

4.11. Smjernice za izradu završnog izvješća studije

Rezultate pilot projekta potrebno je verificirati. To se vrši usporedbom podataka proizašlih iz pilot projekta s rezultatima modela i analiza provedenih u studiji. Na temelju analize računskih i mjernih



podataka radi se revizija preporuka i pokazatelja svakog od dokumenata definiranih u prethodnim poglavljima.

Okvirni sadržaj završnog izvješća studije je:

1. Uvod

1.1. Osnovne značajke provedenih analiza

1.2. Osnovne značajke pilot projekta

2. Analiza utjecaja povrata električne energije

2.1. Verifikacija rezultata pilot projekta

2.2. Zaključci na temelju provedbe pilot projekta

3. Analiza stanja postrojenja za kompenzaciju jalove energije



4. Analiza postojećeg i prijedlog novog modela naplate isporučene električne energije za vuču vlakova



5. SMJERNICE ZA IZRADU I OKVIRNI SADRŽAJ AKTIVNOSTI PILOT PROJEKTA

Ova aktivnost bi trebala doprinijeti energetskoj održivosti i učinkovitosti napajanja električne vuče i povećanju udjela regenerativne energije kočenja (koja se može nazvati obnovljivom energijom. U sklopu ove aktivnosti obavljat će se nekoliko podaktivnosti kako bi se odredio način koji dovodi do optimizacije napajanja električne vuče iz prijenosne mreže i povećanja učinkovitosti energije.

Aktivnosti pilot projekta provode se radi verifikacije zaključaka Studije. Podaci prikupljeni provedbom pilot projekta koriste se kao ulazni podaci za izradu završnog izvješća studije i poslovnog plana.

5.1. Podaktivnosti u sklopu pilot projekta

Predviđeno je da se Pilot projekt sastoji od sljedećih podaktivnosti:

I. Nabava i ugradnja dvosmjernih brojila u EVP-e i jednosmjernih brojila u željeznička vučna vozila

II. Razvoj i implementacija informacijskog sustava za prikupljanje i obradu mjernih podataka s brojila

III. Nabava i ugradnja postrojenja za varijabilnu kompenzaciju jalove energije

IV. Razvoj i implementacija informacijskog sustava za inteligentno vođenje vlakova

Provedba projekta odvijat će se kroz tri faze: pripremnu fazu, fazu provedbe pilot projekta i završnu fazu.



Projekt započinje s pripremnom fazom u kojoj se očekuje od Izvršitelja da kroz zaključke istraživačke studije odnosno rješenja dana tehničkom dokumentacijom pripremi detaljni plan rada za fazu provedbe pilot projekta.

U pripremnoj fazi, Izvršitelj je također dužan pribaviti nužnu opremu za uspješno provođenje pilot projekta, a sukladno detaljnim specifikacijama izrađenim u sklopu istraživačke studije.

Očekivano trajanje pripremne faze je vidljivo je na slici dolje. Gantogram prikazuje podaktivnosti pilot projekta opisane u sljedećem potpoglavlju uz naznaku trajanja pripremne faze pojedine aktivnosti.

U fazi provedbe pilot projekta Izvršitelj ugrađuje opremu iz njegovog opsega te i izrađuje informacijske sustave s funkcionalnostima određenima u nastavku ovog potpoglavlja te sukladno detaljnim specifikacijama izrađenim u sklopu istraživačke studije. Trajanje faze provedbe pojedine podaktivnosti prikazano je u priloženom gantogramu.

Završna faza služi za evaluaciju rezultata pilot projekta. Temeljem redovitog pogona željezničkog infrastrukturnog sustava HŽI-a prikupljaju se rezultati rada opreme i sustava implementiranih tijekom faze provedbe. Prikupljeni podaci koriste se za verifikaciju rezultata i zaključaka istraživačke studije. Faza evaluacije traje od završetka ugradnje opreme ili izrade informacijskog sustava u pojedinoj aktivnosti pilot projekta do početka izrade Završnog izvješća studije i Poslovnog plana, što je detaljnije prikazano u priloženom gantogramu.



Pilot projekt

Aktivnost 2018 2019

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

I. Nabava i ugradnja dvosmjernih brojila u EVP-e i jednosmjernih brojila u željeznička vučna vozila

II. Razvoj i implementacija informacijskog sustava za prikupljanje i obradu mjernih podataka s brojila

III. Nabava i ugradnja postrojenja za varijabilnu kompenzaciju jalove energije

IV. Razvoj i implementacija informacijskog sustava za inteligentno vođenje vlakova

Pripremna faza

Faza provedbe pilot projekta

Završna faza



Izrada studije

Aktivnost 2017 2018 2019

9. 10. 11. 12. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

I. Analiza potrošnje električne energije stabilnih postrojenja za napajanje električne vuče

II. Analiza utjecaja povrata električne energije

III. Analiza stanja i utjecaja postrojenja za kompenzaciju jalove energije

IV. Prijedlog regulatornog okvira za registraciju povrata električne energije

V. Analiza postojećeg i prijedlog novog modela naplate isporučene električne energije za vuču vlakova

VI. Definiranje tehničkog rješenja za primjenu regenerativnog kočenja na prugama HŽ Infrastrukture

VII. Priprema tehničke dokumentacije za izgradnju postrojenja automatske kompenzacije jalove energije

VIII. Priprema tehničke dokumentacije za izradu IT sustava za inteligentno vođenje vlakova

IX. Izrada Završnog izvješća Studije i Poslovnog plana



5.2. Specifične aktivnosti pilot projekta

5.2.1. Smjernice za nabavu i ugradnju dvosmjernih brojila u EVP-e i jednosmjernih brojila u željeznička vučna vozila (I.)

U sklopu ove podaktivnosti potrebno je nabaviti i ugraditi dvosmjerna brojila u 2 preostala EVP-a 110/25 kV (Ludina i Zdenčina) u kojima će biti omogućeni dvosmjerni tokovi energije. S obzirom da svaki od ovih EVP-a ima dva elektrovučna transformatora, potrebno je instalirati ukupno 4 dvosmjerna brojila potrošnje električne energije na području napajanja pojedinog predmetnog EVP-a.

Također je potrebno nabaviti i ugraditi jednosmjerna brojila u 6 elektrovučnih vozila koja nisu opremljena takvim uređajima, a prometuju prugama HŽ Infrastrukture.

Broj vozila temelji se na različitim tipovima lokomotiva koje se koriste u:

a) putničkom prijevozu:

2 tipa lokomotiva (serija 1141 i 1142)

1 tip elektromotornog vlaka (serija 6111)

b) teretnom prijevozu:

3 tipa lokomotiva (serija 1141-005, 1141-102 i 1141-207).

Brojila ugrađena u elektrovučna vozila koristit će se za obračun potrošnje električne energije, stoga moraju biti odgovarajuće klase točnosti. Pristup vozilima i odobrenje za ugradnju jednosmjernih brojila u vozila koja nisu u vlasništvu naručitelja, osigurat će naručitelj. Trošak prijevoza vozila do mjesta ugradnje ukoliko mjesto ugradnje nije Zagreb ili neka druga lokacija koju odabere naručitelj snosi ponuditelj.

Instalacija također treba uključivati komunikacijske uređaje koji su potrebni za prijenos podataka iz vozila i EVP-a u informacijski sustav za za prikupljanje i obradu mjernih podataka s brojila.

Uz ugradnju brojila, u EVP-ovima 110/25 kV u kojima će biti omogućeni dvosmjerni tokovi energije potrebno je izvršiti i preinake na opremi nužne za dvosmjerni tok energije te podesiti opremu u sklopu prijenosne mreže HOPS-a d.o.o. na koju utječu navedene izmjene.

Tehnička rješenja ugradnje i tehničke karakteristike brojila koja će se ugraditi u EVP i lokomotive mora prethodno definirati prilikom izrade istraživačke studije iz ovog projektnog zadatka i njenog poglavlja „4.7. Smjernice za definiranje tehničkog rješenja za primjenu regenerativnog kočenja na prugama HŽ Infrastrukture“

Rezultati provedbe ove podaktivnosti su:

Ugrađena 4 dvosmjerna brojila u EVP-e Zdenčina i Ludina,

Ugrađenih 6 jednosmjernih brojila u elektrovučna vozila koja prometuju na prugama HŽI-a,

EVP-ovi Zdenčina i Ludina prilagođeni za ostvarivanje povratnih tokova električne energije u elektroenergetsku prijenosnu mrežu,

Elektroenergetska prijenosna mreža prilagođena za ostvarivanje dvosmjernih tokova električne energije na lokacijama EVP-a.

Mjerni podaci o potrošnji električne energije prikupljeni s brojila ugrađenih u sklopu ove podaktivnosti koriste se u završnoj fazi pilot projekta za:

Usporedbu s rezultatima analize potrošnje električne energije provedene u sklopu (I.) sastavnog dijela Studije (pogl. 4.2.),



Izračun troškova električne energije sukladno novom modelu izrađenom u sklopu (V.) sastavnog dijela Studije (pogl. 4.6.) temeljenom na ostvarenoj potrošnji te usporedbu s prethodnim modelom,

Verifikaciju rezultata Studije unutar Završnog izvješća Studije. Poseban osvrt je pri tome potrebno dati na moguću reviziju zaključaka iznesenih u sastavnim dijelovima (II. i III.) Studije u skladu s dobivenim mjernim podacima.

5.2.2. Smjernice za razvoj i implementaciju informacijskog sustava za prikupljanje i obradu mjernih podataka s brojila (II.)

U okviru implementacijske faze ove podaktivnosti potrebno je razviti informacijski sustav koji omogućuje automatsko daljinsko očitanje brojila ugrađenih u EVP–ove i željeznička vozila, dvosmjernu komunikaciju za prijenos podataka u središnji sustav gdje će se ti podaci obrađivati i koristiti za druge svrhe.

Prilikom obrade podataka s brojila sustav mora ostvariti minimalno sljedeće funkcionalnosti:

Praćenje potrošnje električne energije – omogućavanje online pregleda svim zainteresiranim stranama,

Povezivanje s drugim sustavima – npr. novom aplikacijom/modelom za naplatu potrošnje električne energije prema stvarnoj potrošnji, ali i sa drugim sustavima kao što je npr. sustav upravljanja potrošnjom energije i sl.,

Dijeljenje podataka sa svim subjektima koji ih koriste – u prvom redu HOPS, ali i ostali subjekti koji po zakonu imaju pristup podacima o potrošnji/proizvodnji električne energije,

Mogućnost parametriranja brojila iz središnjeg upravljačkog sustava.

Karakteristike informacijskog sustava (arhitekturu, baze podataka, komunikacijske protokole itd.) ponuditelj mora prethodno definirati u sklopu VI. sastavnog dijela istraživačke studije (pogl. 4.7.) i usuglasiti s Naručiteljem.

Rezultat provedbe ove podaktivnosti je:

Funkcionalan informacijski sustav za prikupljanje podataka podataka o potrošnji električne energije s brojila ugrađenih u postojeća vozila (koja imaju ugrađena brojila) i EVP-ove te u vozila i EVP-ove instalirane u sklopu pilot-projekta.

Nakon izgradnje informacijskog sustava, on će se u završnoj fazi pilot projekta koristiti za prikupljanje i analiziranje podataka o potrošnji električne energije vlakova koji prometuju na prugama u Hrvatskoj koje su dio temeljne mreže definirane TEN-T Uredbom. Podaci s brojila prikupljeni putem ovog sustava koristit će se u Studiji na način i u svrhu određenu u prethodnoj točki (5.2.1.) te će se na temelju njih u Završnom izvješću Studije dati konačna ocjena o rezultatima pilot projekta. Unutar Poslovnog plana će se dati ocjena proširenja obuhvata sustava na cjelokupni željeznički infrastrukturni sustav u Hrvatskoj.

5.2.3. Smjernice za nabavu i ugradnju postrojenja za automatsku kompenzaciju jalove energije (III.)

U sklopu ove podaktivnosti potrebno je nabaviti i ugraditi jedno (1) postrojenje za automatsku kompenzaciju JE, što će omogućiti smanjenje utjecaja na vodove i rasteretiti prijenosni sustav.

Lokaciju ugradnje i iznos snage instalirane reaktivne snage postrojenja ponuditelj je dužan prethodno definirati u III. sastavnom dijelu istraživačke studije (pogl. 4.4.).



Svu tehničku dokumentaciju uključujući specifikacije za nabavu automatskog uređaja za kompezaciju JE i tehničko rješenje ugradnje uređaja ponuditelj je dužan prethodno definirati u VII. sastavnom dijelu istraživačke studije (pogl. 4.8.).

Nakon ugradnje opreme u implementacijskoj fazi pilot projekta, u završnoj fazi ponuditelj verificira učinke smanjenih tokova jalove energije na prijenosnu mrežu.


Ugrađeno postrojenje za automatsku kompenzaciju jalove energije

Učinke ugradnje postrojenja za automatsku kompenzaciju jalove energije bit će u završnoj fazi potrebno usporediti s rezultatima (III.) sastavnog dijela Studije (pogl. 4.4.) te po potrebi napraviti reviziju zaključaka u sklopu Završnog izvješća Studije.

5.2.4. Smjernice za razvoj i implementaciju informacijskog sustava za inteligentno vođenje vlakova (IV.)

U okviru implementacijske faze ove podaktivnosti potrebno je razviti informacijski sustav za optimizaciju stvarnog voznog reda što uključuje izradu algoritama za upravljanje vožnjom vlakova u skladu s prometnim zahtjevima i učinkovitijom potrošnjom energije i pružanje podrške Naručitelju za učinkovitije vođenje željezničkog elektroenergetskog podsustava. Sustav ima ulogu spone između prometnog i energetskog dispečera željezničkog prometa u svrhu povećanja energetske učinkovitosti. Ova podaktivnost doprinosi optimizaciji voznih redova vlakova i nabave električne energije za električnu vuču u svrhu učinkovite potrošnje električne energije stabilnih postrojenja i smanjenje utjecaja na strujno-naponske uvjete u prijenosnoj mreži električne energije od 110 kV.

Karakteristike informacijskog sustava (arhitekturu, baze podataka, komunikacijske protokole itd.) ponuditelj mora prethodno definirati u sklopu VIII. sastavnog dijela istraživačke studije (pogl. 4.9.) i usuglasiti s Naručiteljem.


Funkcionalan informacijski sustav za optimizaciju stvarnog voznog reda vlakova.

Nakon izgradnje informacijskog sustava, on će se u završnoj fazi pilot projekta koristiti za optimizaciju 9stvarnog voznog reda vlakova koji prometuju na prugama u Hrvatskoj koje su dio temeljne mreže definirane TEN-T Uredbom.

Iskustva u korištenju ovog informacijskog sustava u sklopu pilot projekta potrebno je sažeti u zaključke unutar Završnog izvješća Studije (pogl. 4.11). Dodatno će se u sklopu Završnog izvješća usporediti rezultati primjene ovog informacijskog sustava s rezultatima (I.) sastavnog dijela Studije (pogl. 4.2.) te po potrebi napraviti reviziju zaključaka vezanih za prognozu buduće potrošnje električne energije. Sukladno danim zaključcima, u Poslovnom planu (pogl. 4.10) izrađivač Studije daje prijedloge za proširenje informacijskog sustava na cjelokupni željeznički infrastrukturni sustav u Hrvatskoj.

6. PRIMJENA PROPISA I NORMI U IZRADI PROJEKTNE DOKUMENTACIJE

Pri izradi projektne dokumentacije, izrađivač se mora pridržavati svih važećih zakona i drugih propisa koji se odnose na projektiranje u cjelini i projektiranje željezničke pruge. Tijekom izrade moraju se primjenjivati hrvatske norme (usvojene europske norme i druge važeće hrvatske norme) i priznate strukovne norme koje se odnose na željezničku infrastrukturu. Obvezno se moraju koristiti direktive i uredbe EU i Tehničke specifikacije za interoperabilnost Transeuropskog željezničkog sustava koje su na snazi, a prvenstveno Uredbu komisije (EU) br. 1301/2014 od 18. studenog 2014. o tehničkim specifikacijama interoperabilnosti „energetskog“ podsustava željezničkog sustava u Uniji.



Izrađivač ima obvezu pratiti razvoj i promjene tehničke regulative nakon usvajanja ovoga projektnog zadatka i u dogovoru i uz suglasnost investitora tijekom izrade projektne dokumentacije primjenjivati najnovija izdanja pojedinih zakona, drugih propisa i normi, uključujući i novo donesene.

7. PODLOGE ZA IZRADU PROJEKTNE DOKUMENTACIJE

Prilikom izrade Studije optimizacije napajanja električne vuče iz prijenosne mreže u svrhu povećanja energetske učinkovitosti potrebno je uzeti u obzir sljedeću tehničku dokumentaciju:

1. Izrada studije uvođenja Europskog sustava upravljanja željezničkim prometom (ERTMS), FPZ i DB International GmbH, Zagreb 2016.

2. Istraživačka studija primjene regenerativnog kočenja na elektrificiranim prugama izmjeničnog sustava vuče 25 kV 50 Hz, FER, Zagreb, 2014.

3. Elektroenergetski proračun napajanja EVP-a na pruzi Moravice – Rijeka prilikom ugradnje uređaja automatskog pružnog bloka, FER, Zagreb, 2013.

4. Usluga električnih mjerenja i ispitivanja na pruzi Moravice – Rijeka – Šapjane, Škrljevo – Bakar i Sušak Pećeine – Rijeka Brajdica, FER i Končar, Zagreb, 2012. (za HŽ-Infrastruktura d.o.o.)

5. Preliminarna analiza mogućnosti priključenja elektrovučnih podstanica na pruzi Zagreb (Horvati) – Rijeka (Krasica) na prijenosnu elektroenergetsku mrežu, FER, Zagreb, studeni 2011. (za HŽ-Infrastruktura d.o.o.)

6. Car M., Medić, R., Luketić S.: „Model naplate isporučene električne energije za vuču vlakova“, HŽ infrastruktura d.o.o., Zagreb, 2010.

Odnosno drugu relevantnu studijsku i tehničku dokumentaciju koju HŽ Infrastruktura posjeduje, a može biti od značaja u izradi Studije optimizacije napajanja električne vuče iz prijenosne mreže u svrhu povećanja energetske učinkovitosti.

8. UVJETI ZA ISPORUKU PROJEKTNE DOKUMENTACIJE

Istraživačka studija mora biti izrađena na hrvatskom jeziku i isporučena u 5 (pet) tiskanih primjeraka i 3 (tri) primjerka na optičkom elektroničkom mediju.

Dodatno, na engleskom jeziku treba izraditi:

sažetke izvještaja za dijelove studije od I. do VIII.

cijele izvještaje za dijelove studije IX. i X.

Dokumente na engleskom jeziku potrebno je isporučiti u 3 (tri) tiskana i 2 (dva) primjerka na optičkom elektroničkom mediju.

Radi kompatibilnosti sa službenim bazama podataka HŽ Infrastrukture d.o.o., primjerci dokumentacije istraživačke studije i pilot projekta koji se predaju na optičkom elektroničkom mediju moraju biti u sljedećim formatima:

˗ tekstovi u doc ili docx formatu i pdf-u,

˗ tablice u xls ili xlsx formatu (moraju sadržavati i sve formule i poveznice) i pdf-u

˗ nacrti u formatu dwg i pdf-u.



Modele izrađene u željezničkom modelu te ostalim programskim alatima također je potrebno isporučiti u editnom obliku.

Tiskani primjerci studijske dokumentacije moraju biti opremljeni te uvezani na način da se onemogući vađenje dijelova.

Primjerci na optičkom elektroničkom mediju isporučuju se po dobivanju pozitivnog mišljenja na Studiju od strane HŽ Infrastrukture d.o.o. i Stručnog savjeta za pregled investicijskih projekata HOPS-a.

Documents

PROJEKTNI ZADATAK - hzinfra.hr · USLUGA IZRADE ISTRAŽIVAČKE STUDIJE I PROVEDE PILOT PROJEKTA „Optimizacija napajanja električne vuče iz prijenosne mreže u svrhu povećanja