Spis treści
Ten „elektryk” kosztuje porównywalnie do najmocniejszych modeli Tesli, ale można nim legalnie podróżować po Polsce z prędkością 160 km/h. W trasie kosztuje tyle, co samochód palący 1,5 l/100 km. Za energię elektryczną potrzebną do pokonania 100 km zapłacimy ok. 7 zł. Ma też swoje wady – nie zaparkuje się nim w centrum miasta i nie schowa zakupów do bagażnika. Licencja na niego kosztuje też „nieco” więcej niż zdobycie prawa jazdy. Te niedogodności wynagradzają jednak widoki jakie gwarantuje – tak w skrócie prezentuje się Pipistrel Alpha Electro, którego WysokieNapiecie.pl testowało w środę nad Warszawą.
Z zewnątrz ultralekki (ważący 370 kg) dwuosobowy Alpha Electro nie wyróżnia się niczym szczególnym na tle spalinowej konkurencji. Jest niemal kopią swojego benzynowego brata – Alpha Trainer. Tyle że zamiast korka do tankowania paliwa do baków w skrzydłach, ma gniazdo do ładowania baterii zlokalizowane tuż za śmigłem – takie samo jak w autach elektrycznych (typ 2). Na dziobie, zamiast silnika spalinowego, zamontowany jest dużo mniejszy i lżejszy (ważący 20 kg) silnik elektryczny (o tej samej mocy – 60 kW) i jedna z dwóch baterii. Druga zajmuje miejsce niewielkiego luku bagażowego za kabiną (obie mają po 10,5 kWh pojemności i ważą po 53 kg). Na pokład nie weźmiemy więc ze sobą nawet malutkiej walizki, ale w końcu Alpha Electro to samolot szkoleniowy, a nie rekreacyjny. Także wewnątrz kabiny to, że lecimy samolotem w 100% elektrycznym, można poznać jedynie po wyświetlanych na ekranach informacjach o naładowaniu baterii, a nie poziomie paliwa.
Jak się lata elektrycznym samolotem?
– Z punktu widzenia pilota większą różnicę odczuwa się, zmieniając typ samolotu niż rodzaj napędu. W Alpha Electro trzeba kontrolować jedynie inne wskaźniki – przede wszystkim wskaźnik pozostałych do wykorzystania minut lotu, obliczany na podstawie naładowania baterii. Natomiast w samolotach z silnikami spalinowymi, oprócz poziomu paliwa, kontroluje się jeszcze temperaturę i ciśnienie oleju czy temperaturę spalin wylotowych – mówi w rozmowie z WysokieNapiecie.pl Jacek Ławrecki, rzecznik Fortum, jednego z największych na świecie dystrybutorów ciepła i chłodu sieciowego, zarządzającego m.in. siecią we Wrocławiu, Częstochowie, Zabrzu i Bytomiu, a przy okazji największego operatora stacji ładowania samochodów elektrycznych w krajach nordyckich.
To właśnie przetestowanie infrastruktury ładowania było jednym z powodów sprowadzenia do Polski przez Fortum elektrycznego Pipistrela. Do tej pory niewielką sieć takich ładowarek (na czterech lotniskach) stworzyła jedynie Szwajcaria. W innych krajach, w tym w Polsce, sytuacja jest podobna do tej, jaka kilkanaście lat temu była w przypadku stacji ładowania e-samochodów. – Przed przelotem sprawdziliśmy na wszystkich lotniskach, na jakie się wybieraliśmy, czy mają potrzebny nam rodzaj wtyczki – na 400 V i 16 lub 32 A. Nie było z tym problemu, ale nie zawsze instalacja elektryczna była w stanie wytrzymać obciążenie 32 A, więc niekiedy musieliśmy ładować samolot wolniej, prądem z natężeniem 16 A – mówi Jacek Ławrecki.
Ładowanie samolotu elektrycznego
Dziś ładowarkę samolotu (zamieniającą prąd przemienny z gniazdka na prąd stały o odpowiednim napięciu, potrzebny w akumulatorach) trzeba… wozić samochodem za samolotem. Ze względu na jej wagę i rozmiar (to urządzenie wielkości szafki nocnej, ważące kilkadziesiąt kilogramów) nie jest zamontowana na pokładzie, jak w samochodach elektrycznych. Sieć ładowarek na lotniskach w przyszłości rozwiąże ten problem.
Ładowanie baterii od niemal zera do pełna trwa od kilku godzin (najwolniejszą z dostępnych ładowarek – 3 kW) do jednej godziny (ładowarką o mocy 20 kW, z której korzystało w trakcie testów Fortum). Naładowanie baterii do pełna kosztuje ok. 10 zł.
Bateria (21 kWh pojemności) pozwala na około godzinę trenowania startów i lądowań lub na 45-55 minut trasy z prędkością przelotową (160 km/h). W obu przypadkach pozostanie jeszcze 30 minut rezerwy na wypadek niespodziewanych wydarzeń (w ostateczności samolot wyposażony jest w spadochron, który sprowadzi go wraz z załogą na ziemię).
Zużycie energii nawet o połowę mniejsze od aut elektrycznych
Podczas przelotów elektryczny Pipistrel zużywa ok. 12 kWh/100 km. Porównywalnie do samochodu elektrycznego jadącego o połowę wolniej
W trakcie naszego testu przy prędkości przelotowej silnik Alpha Electro pracował z mocą ok. 19 kW, co oznacza zużycie energii na trasie w wysokości 12 kWh/100 km. To tyle, ile np. przy prędkości 90 km/h zużywa samochód elektryczny – BMW i3. Jednak przy takiej samej prędkości co testowany przez nas samolot (160 km/h) auto kompaktowe potrzebuje już ok. 25-30 kWh/100km.
Pojemność baterii słoweńskiego „elektryka” wystarczy więc realnie na przelot na odległość ok. 130 km. Podczas testów w Polsce Alpha Electro przeleciał z Warszawy do Płocka (90 km), zachowując jeszcze zapas na 15 minut, a więc ok. 30% baterii plus dodatkowy zapas bezpieczeństwa na kolejne 30 minut. Jego spalinowy brat spala w trakcie lotu ok. 7 litrów paliwa (można go też tankować zwykłą benzyną samochodową PB95) na 100 km, co przy baku na 50 l daje mu bezpieczny zasięg 600 km.
Zaletą Alpha Electro jest za to możliwość rekuperacji energii – szczególnie przydatna przy nauce podchodzenia do lądowania i startów. W spalinowych odpowiednikach paliwo wykorzystywane na wznoszenie (zużywa wówczas do trzech razy więcej niż podczas przelotu na stałej wysokości) jest bezpowrotnie tracone. Natomiast Alpha Electro rekuperuje energię podczas podchodzenia do lądowania – śmigło działa wówczas jak turbina wiatrowa. Podczas testów WysokieNapiecie.pl przy schodzeniu udawało nam się odzyskiwać energię z mocą do 9 kW. – W praktyce podczas treningów daje to wystarczająco dużo energii, aby do kilku prób dołożyć dwie kolejne tylko dzięki energii odzyskanej przez rekuperację – tłumaczy nam Nejc Faganelj, pilot testowy Pipistrela i instruktor.
Takie próby startów i lądowań to podstawowe przeznaczenie słoweńskiego „elektryka”. – Samolot elektryczny pracuje dużo ciszej od maszyn z silnikami tłokowymi i nie emituje zanieczyszczeń. Dzięki temu może być świetnym rozwiązaniem w przypadku lotnisk gdzie obowiązują ograniczenia dotyczące emisji spalin i godzin lotów ze względu na hałas – przekonuje Krzysztof Będkowski, prezes Skydreamu, polskiego dystrybutora samolotów Pipistrela. Chociaż do klientów trafiło już 50 takich maszyn, to w szerokim dotarciu „elektryków” pod dachy hangarów aeroklubów przeszkadzają jeszcze przepisy, a właściwie ich brak. Nie nadążyły za zmianami technologicznymi. Odpowiednie zasady certyfikacji dopiero powstają. Odpowiedzialnej za to agencji pomaga także słoweński producent, bo na świecie nie ma jeszcze zbyt wielu ekspertów zajmujących się elektryczną awiacją.
Polskie samoloty elektryczne w fazie testowej
Chociaż słoweński Pipistrel wyprzedził konkurencję w dostarczeniu ultralekkiego samolotu na rynek, to nad rozwojem statków powietrznych różnej klasy pracuje się na całym świecie. W Polsce już w 2012 roku po raz pierwszy wzniósł się w powietrze motoszybowiec AOS-71 z napędem elektrycznym zbudowany przez konstruktorów z Politechniki Warszawskiej i Rzeszowskiej. Maszyna nie doczekała się jednak komercjalizacji.
Szanse na wyjście z fazy prototypowej ma polski motoszybowiec Gekon z silnikiem o mocy 10 kW
Szanse na podbicie rynku ma wciąż inna polska konstrukcja – motoszybowiec elektryczny Gekon. Szybowiec może wystartować i lecieć sam dzięki ultralekkiemu wysuwanemu silnikowi o mocy 10 kW. Baterię o pojemności 3,6 kWh dostarcza do niego łódzki BTO.
To dzięki spadkowi wagi baterii litowo-jonowych w ostatnich latach elektryczne lotnictwo stało się faktem i to samo – czyli dalszy spadek wagi w stosunku do pojemności – potrzebny jest do jego dalszego rozwoju. Samoloty elektryczne dotyka bowiem ten sam problem, co elektryczne auta – ograniczony zasięg.Wraz ze zmianą gęstości energii przyjść powinien jeszcze spadek cen baterii. Dziś Alpha Electro kosztuje bowiem ok. 125 tys. euro netto – o połowę drożej od spalinowego odpowiednika.
Równolegle do prac nad samolotami czysto elektrycznymi, rozwijają się też napędy hybrydowe. Jeden z takich samolotów, z ultralekkim silnikiem Siemensa o mocy 260 kW – Walter Extra 330 dwa lata temu jako pierwsza maszyna napędzana silnikiem elektrycznym przekroczył prędkość 330 km/h.
– Spodziewamy się, że w ciągu 15 lat do lotu wzbiją się pierwsze samoloty o napędzie hybrydowym zabierające na pokład do 100 pasażerów i mające zasięg 1000 km – mówił wówczas Siegfried Russwurm, szef jednostki badawczej Siemensa o nazwie next47, zajmującej się między innymi projektami związanymi z elektryfikacją lotnictwa..
Zobacz więcej: Hybrydy w przestworzach
