Применение системы накопления рекуперативной энергии с последующим питанием вспомогательного оборудования и электромоторов моторвагонного подвижного состава

Наименование задачи:
Применение системы накопления рекуперативной энергии с последующим питанием вспомогательного оборудования и электромоторов моторвагонного подвижного состава
Организация-заказчик:
Проблема:

Центральная дирекция моторвагонного подвижного состава – филиал ОАО «РЖД» объявляет о проведении открытого запроса на поиск инновационных решений по теме применения системы накопления рекуперативной энергии с последующим питанием вспомогательного оборудования и электромоторов моторвагонного подвижного состава.
Описание существующей ситуации
Железнодорожный транспорт - это не только перспективный вектор развития технологий и транспорта, но еще и одна из самых главных отраслей экономики государства.
Основной целью Энергетической стратегии холдинга «РЖД» является повышение энергетической эффективности в области железнодорожных перевозок, на основе внедрения инновационных технических средств и технологий, использования потенциала повышения энергетической эффективности технологических процессов, в том числе использование альтернативных источников энергии.
Одними из приоритетных задач холдинга является:
повышение энергетической эффективности производственной деятельности;
создание мощностей собственной генерации энергии;
существенное повышение уровня рекуперируемой энергии и эффективности ее использования;
В целях экономии затрат на электроэнергию необходима разработка и внедрение новых устройств, позволяющих осуществлять накопление энергии. В связи с этим существует проблема внесения в конструкции моторвагонного подвижного состава системы накопления электроэнергии для повышения эффективности работы, возможности передвижения моторвагонного подвижного состава при отсутствии напряжения в контактной сети.
Основную часть затрат на энергоресурсы составляют расходы электроэнергии на тягу поездов, поэтому одним из главных приоритетов программ развития железнодорожного транспорта являются разработка и внедрение нового энергоэффективного моторвагонного подвижного состава.
Основными целями использования накопителей рекуперативной энергии с последующим питанием вспомогательного оборудования и электромоторов моторвагонного подвижного состава являются:
- снижение затрат на обслуживание моторвагонного подвижного состава;
- возможность маневровых передвижений моторвагонного подвижного состава с использованием автономного энергоснабжения;
- улучшение экологических характеристик.

Задача:

Накопитель рекуперативной энергии на моторвагонном подвижном составе должен реализовывать функции и соблюдать следующие требования (в зависимости от конфигурации системы для различных целей использования и требований Заказчика, набор функций может быть ограничен или расширен):
1. Обеспечение безопасности движения.
2. Зарядка накопителя во время ЭДТ электродинамического торможения.
3. Срок эксплуатации применяемых устройств и оборудования должен составить не менее 10 лет.
4. Система должная быть тиражируемой.
5. Система должна работать в круглосуточном и круглогодичном режиме, должна быть устойчива к следующим климатическим факторам температура окружающего воздуха от - 50 до + 50°С, относительная влажность при + 35°С и более низких температурах без конденсации влаги, не более 95%.
6. Применение системы накопления рекуперативной энергии с последующим питанием вспомогательного оборудования и электромоторов моторвагонного подвижного состава должно нести экономическую целесообразность и окупаемость.
7. Работа накопителя рекуперативной энергии должна обеспечивать маневровые передвижения моторвагонного подвижного состава, а также его самостоятельное перемещение при отсутствии напряжения в контактной сети. Накопитель рекуперативной энергии должен располагаться на моторвагонном подвижном составе (далее – МВПС) в специальном отсеке, обеспечивающем взрывобезопасность и легкий доступ для его обслуживания.
8. Элементы конструкции накопителя рекуперативной энергии должны иметь возможность размещения в кузове, подкузовном пространстве моторвагонного подвижного состава без препятствий к проходу персонала и обслуживанию ТПС.
9. Накопитель рекуперативной электроэнергии должен в своей конструкции иметь систему охлаждения и подогрева с целью получения наилучших характеристик при эксплуатации моторвагонного подвижного состава в разных климатических условиях.
10. Накопитель рекуперативной электроэнергии должен обеспечивать питание тяговых электродвигателей, вспомогательных машин при отсутствии внешнего энергоснабжения.
11. Накопитель должен обеспечивать маневровую работу моторвагонного подвижного состава с использованием автономного энергоснабжения.
12. Разработка внешнего зарядного устройства (станции) должна выполняться по отдельным техническим требованиям с возможностью режима ускоренной зарядки.
13. Время саморазряда накопителя – не более 3 % в месяц от исходного значения заряда накопителя.
14. Зарядка накопителя должна иметь возможность питания от системы рекуперации моторвагонного подвижного состава.
15. Возможность преобразования кинетической энергии поезда при рекуперативном торможении в электрическую и направлять в накопитель энергии с минимальными потерями.
16. Расходуемая энергоемкость накопителя должна соответствовать значению не менее 250 кВт*ч.
17. Коэффициент полезного действия в часовом режиме, от накопителя должен соответствовать значению не менее 85%.
18. Предлагаемое решение должно соответствовать "ГОСТ 10393-2014. Межгосударственный стандарт. Компрессоры, агрегаты компрессорные с электрическим приводом и установки компрессорные с электрическим приводом для железнодорожного подвижного состава. Общие технические условия".

Области применения:
Транспорт и складское хозяйство
Основные требования:
При оценке качества инновационного решения будут учитываться следующие показатели и характеристики:
а) инвестиционные:
- стоимость одного устройства с учетом доставки и сборки;
- сроки и стоимость пуско-наладочных работ;
б) эксплуатационные:
- наличие гарантийных обязательств;
- период и стоимость жизненного цикла оборудования;
- состав работ и стоимость годового технического обслуживания;
- тактико-технические характеристики;
- наличие импортозависимых комплектующих и общая ремонтопригодность;
- технические требования к месту установки оборудования;
в) надежность и ремонтопригодность:
- сроки эксплуатации;
- вероятность отказа;
- величина наработки на отказ;
- требования к персоналу, осуществляющему техническое обслуживание и ремонт оборудования.
При прочих равных в процессе рассмотрения предпочтение будет отдаваться инновационным решениям, удовлетворяющим следующим условиям:
инновационное решение находится на конечной стадии развития с возможностью представить готовое решение и/или прототип для опытной эксплуатации и/или закупки в интересах ОАО «РЖД» в кратчайшие сроки с момента определения финалистов открытого запроса;
- готовность Заявителя к доработке и адаптации предлагаемого инновационного решения для нужд железнодорожного транспорта за счет собственных средств;
- готовность Заявителя к прохождению этапов постановки предлагаемого инновационного решения на производство (поставку) за счет собственных средств.
Срок подачи предложений:
22 февраля 2023
Комментарии:
Преимущества участия
1. Возможность опытной эксплуатации инновационного решения на полигоне ОАО «РЖД». В рамках данного этапа предоставления готового решения и/или прототипа, необходимого для проведения опытной эксплуатации на объектах железнодорожного транспорта, осуществляется Заявителем инновационного решения на определенный сторонами срок на безвозмездной основе.
2. Возможность закупки предлагаемого инновационного решения, в случае подтверждения его эффективности в рамках опытной эксплуатации.

Заявки принимаются в период с 22 декабря 2022 года по 22 февраля 2023 года через специализированный раздел «Открытый запрос» автоматизированной системы «Единое окно инноваций» корпоративного Интернет-портала ОАО «РЖД».
Перечень документов, предоставляемых заявителем инновационного решения на рассмотрение:
- описание (пояснительная записка) инновационного решения (продукта);
- презентационные материалы инновационного решения в формате *.pptx с указанием результата технико-экономического расчета;
- документы, подтверждающие права заявителя на содержащиеся в инновационном решении результаты интеллектуальной деятельности (в случае наличия).
Заявителем инновационного предложения в рамках процедуры «открытого запроса» может быть физическое или юридическое лицо различных организационно-правовых форм.