Af Palle Vibe, Alt om Data
Denne artikel er oprindeligt bragt på Alt om Data. Computerworld overtog i november 2022 Alt om Data. Du kan læse mere om overtagelsen her.
Der er måske ikke så mange læsere af AOD, der kan huske de elektriske trolley-busser. De kørte rundt i 1950’ernes Storkøbenhavn og trak strøm fra to luftledninger næsten ligesom de lige så alderstegne sporvogne.
Men hvor byens sporvogne kunne nøjes med en enkelt strømaftager, fordi returstrømmen løb tilbage gennem skinnerne, måtte trolleybussene med deres gummihjul have to.
Både trolleybusserne og spovognene blev anset for at være usmidige i trafikken og kunne ikke mindst være i vejen, når de, som det jævnligt skete, ”tabte tråden”. Samtidig gjorde etableringen af luftledninger det dyrt at anlægge ruter, og i 1971 blev begge disse bud på elektrisk persontransport kørt i den evige remise.
Tre løsninger på vej
Men nu er teknologier, hvor køretøjer trækker strøm fra ledere undervejs, dukket op igen. Årsagen hedder klima. Og grundtanken at kunne forsyne både persontrafik og godstransport med strøm under kørslen er ikke så tosset i dag, hvor grøn og gratis strøm kan hentes fra vedvarende kilder som vindkraft og solenergi, eller hvor brint kan produceres ud fra vand og el via PtX-teknologien (se AOD nr. 5).
Desuden kan strømmen hentes langvejsfra og føres til vejene. Det kan grundlæggende ske på tre måder: Enten luftledninger, som strømskinner i vejen eller som induktionsenheder i vejen, der kan oplade bilerne på farten.
Fremtidsløsning 1: Luftledninger og pantografer
I både Sverige og Tyskland er der flere forsøg i gang med at sætte luftledninger op over veje på bestemte strækninger. De skal forsyne tung elektrisk lastvognstrafik med strøm. Lastvognene er forsynet med strømaftagere (pantografer) på taget, men et problem er overisning.
Mens elektriske tog har meget brede pantografer for optimal strømkontakt og kan have det, fordi returstrømmen løber gennem skinnerne, skal elektriske biler med almindelige gummihjul forsynes med to pantografer. Det betyder, at hver pantograf ikke kan gøres særlig bred.
Svensk luftledningssystemt til drift af elektriske lastbiler ved hjælp af luftledninger. Bemærk de brede pantografer øverst.En anden løsning er, at køretøjet kan have et mindre indbygget batteri, der automatisk tager over, hvis der er strømudfald fra køreledningerne. Problemet med is på køreledningerne vil også kunne løses med to pantografer, hvor den forreste fjerner isen, mens den bageste trækker strømmen.
Men denne form for strømlevering er og bliver følsom for vind og is og vejr, og det sker ikke sjældent (i takt med stadig flere storme), at luftledninger blæser ned. Dertil kommer anlæggelsespris og vedligeholdelse på veje, der er meget mere udsatte end indhegnede banelinjer.
Fremtidsløsning 2: Kondensatorer og strøm i vejene
Et projekt, der blev startet i 2020 under betegnelsen Smartroad Gotland i samarbejde med firmaet Electreon AB afprøver strømførende ledninger i vejen. Strømmen kan så enten oplade et eldrevet køretøjs batteri eller drive en elmotor direkte.
En del af projektet er en bus med en stor indbygget superkondensator: Sådan en kondensator tåler nemlig teoretisk bedre hyppig op- og afladning end et batteri.
De ledende baner er nedlagt under 8 cm asfalt, og sne, grus og sten på vejen er dermed ikke nogen hindring for processen. Desuden fryser ledende baner i vejen ikke så let til som luftledninger.
Selv sne og is kan ikke hindre strømtilførslen fra de opvarmede og nedgravede spændingsledninger, der også kan strømforsyne store trucks.De ledende baner kræver en smule præcision at ramme og holde sig på, fordi strømaftageren er en bevægelig computerstyret arm, og når først armen har forbindelse til strømlederne, kan et digitalt styresystem og sensorer under køretøjet holde den på sporet.
Systemet kan godt nok ikke afgive så meget strøm som luftledninger, men til gengæld er de ledende baner ikke så skrøbelige og bidrager stort set ikke til ekstra luftmodstand.
Fremtidsløsning 3: Ligesom en legetøjsracerbane
Omkring den gamle skånske by Lund kører der en elektrisk forsøgsbus, som drives af et genopladeligt batteri og holdes opladet med strøm fra ledere nedlagt i vejbanen.
Bussen optager ladestrømmen gennem to børster under køretøjet, der slæber hen over strømskinnen. Det hele minder lidt om en legetøjsracerbane, og ideen til anlægget er faktisk også inspireret af sådan en.
Projektet Elonroad prøvekører bus omkring Lund i Skåne. Køretøjet drives af strøm fra ledere midt i vejen.Skinnen i Elonroad-projektet er delt op i en meter lange stykker, og et sindrigt digitalt system sørger for, at kun skinnestykket lige under bussen er ledende, og at strømmen sluttes til, når den forreste børste passerer.
Børste nummer to fungerer som returleder. Indtil videre er der installeret 800 meter vej med strømskinnerne, men folkene bag projektet håber, at systemet stille og roligt kan udbygges.
Leder 15 cm nede i vejen
Siden 2018 har den svenske virksomhed Elways udført praktiske afprøvninger af et anlæg til opladning af elektriske køretøjer på en strækning nær Arlanda-lufthavnen. Prøvebanen er 2 kilometer lang, og her kan lastbiler, der er modificeret til teknologien og har det rette udstyr, oplades, mens de kører.
Ledende strømafsnit i vejen kan også udformes som en række firkantede strømzoner med skiftende plus og minus.Det sker gennem en strømførende leder fræset 15 cm ned i midten af vejen, og for at lastbilen kan modtage strøm, skal en robotarm på bilen finde skinnen og så at sige holde forbindelsen ved hjælp af sensorer og digital styring.
Der er er selvsagt risiko for stød fra strømførende ledere i vejen. Men planen er at lægge lederne i en rille nedsænket i vejbanen, så den ikke umiddelbart kan berøres af dyr eller mennesker, og de pågældende sektioner er kun under spænding, når et køretøj kører ind over sektionen. Desuden er der indsat en sikkerhedskontakt, der afbryder for hele sektionen i tilfælde af fejl.
Elways har yderligere patenteret en særlig sneplov, der også rydder strømrillen for is og sne. Men det er også muligt at forsyne rillerne med elektrisk opvarmning.
