Dzięki energii ze źródeł odnawialnych polska kolej staje się jeszcze bardziej ekologicznym środkiem transportu. Na Program Zielona Kolej, realizowany przez PKP Energetyka, składa się wiele inwestycji – w tym budowa magazynów energii trakcyjnej stabilizujących dostępność energii odnawialnej na potrzeby przejazdów kolejowych.  Efektywne działanie systemu dystrybucji energii, w tym gromadzenie, zarządzanie, przetwarzanie i analizę danych wspierają narzędzia platformy Azure Machine Learning, IoT i Power BI Microsoft oraz partner technologiczny – Elitmind.

Transformacja energetyczna polskiej kolei w kierunku OZE oznacza, że energia trakcyjna dostarczana przewoźnikom będzie wytwarzana z odnawialnych źródeł: farm fotowoltaicznych i wiatrowych. Proces ten wymaga równoległej zmiany podejścia do dystrybucji energii trakcyjnej, która z konwencjonalnej
i jednokierunkowej zmienia się w rozproszoną i niestabilną.

– Słońce czy wiatr, czyli podstawa OZE, to bardzo „kapryśne” źródła – mają zróżnicowaną w czasie dostępność i moc. Tymczasem pociągi są bardzo wymagającym odbiorcą. Przejazdy kolejowe nie odbywają się w sposób ciągły, jak oświetlenie domów czy ulic, ale impulsowy. To oznacza, że sieć dystrybucyjna zasila przejeżdżający pociąg bardzo dużą mocą i przez krótki czas, po czym znów jest nieobciążona – opowiada Maciej Rudko, dyrektor Biura Planowania Finansowego i Analiz PKP Energetyka.

Co więcej, rozpędzający się pociąg zużywa więcej energii niż ten jadący ze stałą prędkością. Połączenie podaży OZE i popytu kolei na energię jest więc bardzo dynamicznym i złożonym procesem, który wymaga nowoczesnych rozwiązań opartych o odpowiednie opomiarowanie i analizę danych zbieranych w czasie rzeczywistym.

– Zielona Kolej to program PKP Energetyka, który łączy działania na rzecz niezawodnego transportu kolejowego z technologiami proekologicznymi. To potwierdzenie trendu twin transformation, który łączy innowacje w obszarze energetyki i technologii cyfrowych, tworząc optymalne warunki do wykorzystania potencjału obu, napędzając wzrost spółek oraz całej gospodarki. Firmy energetyczne dysponują ogromnymi ilościami danych, które pozwalają modernizować usługi – prognozować produkcję energii oraz wspierać podejmowanie decyzji biznesowych. Korzyści z tych działań odczuwają klienci i środowisko. Microsoft wspiera klientów na drodze do bezemisyjności i wspólnie z partnerami inwestuje w rozwój narzędzi oraz rozwiązań, które prowadzą do eliminacji emisji dwutlenku węgla – mówi Ewa Drozd, członek zarządu w polskim oddziale Microsoft.

Największy w Europie kolejowy „powerbank”

W procesie stabilizacji dostępności energii odnawialnej na potrzeby przejazdów kolejowych ważną rolę odgrywają magazyny, które przyjmują nadmiary energii i uwalniają ją, gdy pojawia się zapotrzebowanie. PKP Energetyka na początku lipca ubiegłego roku uruchomiła swój pierwszy magazyn energii trakcyjnej dla kolei na Dolnym Śląsku. Miesięcznie zasila on prawie 1,5 tys. przejazdów zarówno pasażerskich pociągów regionalnych i dalekobieżnych, jak i składów towarowych. Kolejowy „powerbank” jest największym tego rodzaju obiektem w Europie. To pierwszy tak duży magazyn pracujący z siecią 3 kV DC. Podobna infrastruktura jest eksploatowana np. w Japonii, ale jej możliwości i znaczenie dla bezpieczeństwa kolejowej sieci elektroenergetycznej są mniejsze. Moc zasobnika energii PKP Energetyka wystarczyłaby do zasilenia 55 tys. tradycyjnych żarówek 100-watowych, 110 tys. zmywarek do naczyń lub 2 tys. piekarników elektrycznych.

– Docelowo planujemy oddać do użytku około 300 takich magazynów w całym kraju. To konieczne, aby w sposób efektywny zasilić polską kolej zieloną energią. Będą one zróżnicowane pod względem pojemności i mocy. – mówi Marek Kleszczewski, członek zarządu PKP Energetyka.

Cyfrowa moc kolei

Nad pracą całości systemu dystrybucyjnego PKP Energetyka czuwa zaawansowany system informatyczny SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), stanowiący łącznik pomiędzy warstwą OT (Operation Technology) i infrastrukturą IT. Zapewnia on optymalne działanie układu, a także gromadzi dane i parametry jego funkcjonowania. Analitykę danych w tym procesie wspierają narzędzia Azure i Power BI Microsoft.

– Połączenie sił innowacyjnej firmy energetycznej, której sercem jest nowoczesna dystrybucja energii z technologią chmurową Microsoft sprawia, że PKP Energetyka może gromadzić, zarządzać, przetwarzać i analizować dane z różnych źródeł za pomocą przyjaznego dla użytkownika interfejsu. Szereg rozwiązań umożliwiających zarządzenie rozproszonymi źródłami energii i zabezpieczenie jej odpowiednich ilości na potrzeby kolei sprawia, że firma jest technologicznie gotowa na wdrożenie Programu Polskiej Zielonej Kolei – mówi Maciej Rudko.