Локомотивы железных дорог Индии

Амбициозная программа электрификации, намеченная железными дорогами Индии (IR), близится к завершению. Руководство IR корректирует свою политику в отношении выбора видов тяги и пересматривает стратегию закупок подвижного состава на ближайшие годы.

Содержание

1. Изменение структуры парка
2. Собственное производство локомотивов
3. Передача технологий
4. Критика стратегии IR

Декарбонизация транспортного сектора признана одной из важнейших задач мирового сообщества, что было подтверждено на прошедшей в ноябре 2022 г. в Египте конференции по вопросам изменения климата COP27.

Правительство Индии согласовало свое участие в координируемом ООН процессе сокращения выбросов парниковых газов — их величина в масштабах страны должна уменьшиться на 33 %. В то же время руководство страны продолжает курс на экономический рост, что влечет за собой увеличение спроса на транспортные услуги.

В целом в мире выбросы парниковых газов, создаваемые транспортом, растут быстрее по сравнению с другими секторами экономики, однако темпы роста варьируются в зависимости от уровня доходов в конкретной стране. По данным Всемирного банка, доля транспорта в общем объеме выбросов колеблется от 23 % в странах с высоким уровнем доходов до 4 % — с низким, а в среднем по миру эта доля составляет около 13 %. Более 73 % выбросов в транспортном секторе мировой экономики приходится на автомобили, прежде всего на наиболее многочисленные их категории — легковые машины и небольшие грузовики.

Транспортный сектор Индии создает 12 % суммарных выбросов парниковых газов в стране, из них около трети приходится на долю железных дорог. Учитывая прогнозируемый рост спроса, в качестве важных факторов, призванных способствовать сокращению выбросов, рассматривается перераспределение грузопотока в пользу более экологичных видов транспорта и повышение энергоэффективности перевозок. По расчетам, для обеспечения успешного экономического роста к 2030 г. доля железных дорог в грузовых перевозках Индии должна увеличиться с нынешних 25 до 45 %.

Основную трудность в достижении этой цели представляет недостаточная пропускная способность железнодорожных линий, в связи с чем было принято решение об организации в стране выделенных грузовых коридоров (рис. 1). Первые два из них в ближайшее время будут введены в эксплуатацию на всем протяжении, что, по оценкам экспертов, позволит сократить объемы вредных выбросов в следующие 30 лет на 457 млн т в пересчете на CO2.

Рис. 1. Первый поезд следует по новому участку Восточного выделенного грузового коридора (фото: DFCCIL)

В Индии на долю всех видов транспорта приходится более 25 % суммарного расхода энергии и около половины потребления нефтепродуктов. Железные дороги являются крупнейшим игроком в транспортном секторе. В отсутствие ковидных ограничений они ежедневно перевозят 23 млн пассажиров в 13 тыс. поездов и 3,5 млн т грузов, при этом их доля в национальном энергопотреблении составляет всего 2 %. В 2020 г. железнодорожный транспорт Индии израсходовал 2,9 млрд л дизельного топлива и 20,7 млрд единиц электроэнергии, в том числе 18,4 млрд на тягу поездов и 2,3 млрд на вспомогательные нужды. Ежегодно IR тратят на электроэнергию около 110 млрд рупий (более 1,3 млрд долл. США), что составляет почти 7 % эксплуатационных расходов. Решая общую задачу уменьшения воздействия на окружающую среду, IR предполагают достичь климатически нейтрального уровня выбросов парниковых газов уже к 2030 г.

Изменение структуры парка

В последние три десятилетия основную часть парка тягового подвижного состава IR составляют электровозы и тепловозы. Еще в 1990‑х годах в стране эксплуатировалось несколько тысяч паровозов, сейчас лишь немногие из них используются для работы с туристическими поездами на отдельных маршрутах.

В настоящее время около двух третей грузовых перевозок в Индии осуществляется электровозами. По электрифицированным линиям IR обращаются примерно 60 % пассажирских поездов, и на их долю приходится 38 % всех затрат электроэнергии на тягу. В табл. 1 показано, как изменялся состав парка локомотивов железных дорог Индии (по данным до 31 марта 2021 г.), а в табл. 2 представлено изменение доли различных видов тяги в объеме поездной работы в пассажирских и грузовых перевозках.

Индия реализует амбициозную стратегию электрификации всей сети железных дорог широкой колеи к декабрю 2023 г. Эта работа идет полным ходом (табл. 3), причем ряд индийских заводов полностью прекратили выпуск новых тепловозов для нужд страны, сохранив только производство на экспорт.

Национальный план развития железных дорог, опубликованный в 2022 г., предполагает перевод всех пассажирских перевозок на электрическую тягу к концу 2025/2026 фи­нансового года. Ожидается также рост производительности электровозов, измеряемой в тонно-километрах брутто на один локомотив в сутки, за счет более эффективного использования пропускной способности сети, отсутствия необходимости смены локомотивов, роста перевозок по выделенным грузовым коридорам и увеличения к 2024/2025 финансовому году максимальной скорости движения до 160 км/ч на основных магистралях и 130 км/ч на остальных направлениях.

К 2026 г. пассажирооборот, по прогнозам, составит 1850 млрд пассажиро-км в год и продолжит неуклонно расти, достинув 2398 млрд к 2031 г., 3880 млрд к 2041 г. и не менее 5711 млрд к 2051 г. Все шире для перевозки пассажиров используются электропоезда. Так, правительство начало процедуру закупки 400 поездов Vande Bharat (рис. 2), на долю которых в ближайшие годы будет приходиться значительная часть междугородных перевозок. Производительность пассажирских локомотивов, согласно прогнозам, также должна вырасти — с 740,9 тыс. до 1481,9 тыс. пассажиро-км на один локомотив в сутки после 2026 г.

Рис. 2. Поезд Vande Bharat сообщением Ченнаи — Майсур на станции Бангалор (фото: Wikipedia)

В табл. 4 представлен прогноз роста численности парка подвижного состава IR, используемого в пассажирских перевозках. Данные приведены с учетом простоя на техническом обслуживании и в ремонте — на это закладывается 7,5 % общей численности локомотивов и вагонов.

В табл. 5 приведены результаты расчета роста грузооборота и потребной численности парка грузовых локомотивов с учетом 10 %-ного резерва на техническое обслуживание и ремонт. Существенный рост перевозочного спроса потребует увеличения численности парка электровозов, несмотря на предполагаемое удвоение средней их производительности — с 371,7 до 787,5 ткм нетто на один локомотив в сутки. 

Потребность в новых грузовых электровозах определяется не только необходимостью замены тепловозов, но и тем, что все имеющиеся сегодня 6436 грузовых электровозов к 2051 г. выработают свой срок службы. План предусматривает закупку не менее 46 тыс. локомотивов общей стоимостью более 6,4 трлн рупий в течение 25 лет.

Собственное производство локомотивов

Подавляющее большинство локомотивов для IR было построено на трех собственных заводах: CLW в Читтаранджане (рис. 3), DLW в Варанаси (ранее выпускал тепловозы) и DLMW в Патиале (занимался модернизацией тепловозов). Помимо 10 тепловозов, построенных DLW на экспорт, три этих завода в 2020/2021 финансовом году построили 731 электровоз: 390, 285 и 56 соответственно.

Рис. 3. Сборка локомотивов в цехе завода CLW (фото: CLW)

Завод CLW находится в Западной Бенгалии, примерно в 235 км от Калькутты, и имеет вспомогательное подразделение в Данкуни. Он был основан в 1950 г., начал строить электровозы в 1961 г., а в настоящее время является одним из крупнейших предприятий такого профиля в мире, выпуская до 500 локомотивов в год (рис. 4).

Рис. 4. Передаваемый IR 300‑й электровоз, выпущенный заводом CLW в 2022/2023 финансовом году (фото: CLW)

Именно этот завод в ноябре 1988 г. приступил к производству первых в Индии электровозов с асинхронными тяговыми двигателями серии WAG-9 мощностью 6000 л. с. В настоящее время в рамках программы повышения средней скорости и массы грузовых поездов завод начал строить и локомотивы мощностью 9000 л. с. Три предсерийные машины уже находятся в эксплуатации.

В мае 2000 г. CLW начал поставки электровозов и для пассажирских перевозок. Локомотивы серии WAP-5 (рис. 5) имеют конструкционную скорость 160 км/ч с возможностью увеличения до 200 км/ч. Изначально они имели мощность 5400 л. с., в дальнейшем весь парк электровозов данной серии был модернизирован с повышением мощности до 6000 л. с. Одновременно было обновлено программное обеспечение системы управления, что позволило увеличить ускорение. Некоторые электровозы этой серии приспособлены для работы по системе многих единиц, сплотка таких локомотивов может вести поезд из 22 или 24 вагонов со скоростью 160 км/ч.

Рис. 5. Электровоз серии WAP-5 (фото: Wikipedia)

Завод DLW в Варанаси был основан в 1961 г., первую продукцию выпустил в январе 1964 г. Первоначально он был ориентирован на производство тепловозов, разработанных в США: в 1960‑е годы — компанией Alco, с 1990‑х годов — EMD. В марте 2019 г. завод практически прекратил производство дизельных локомотивов, за исключением нескольких экспортных заказов. Переименованное в октябре 2020 г. в Banaras Locomotive Works предприятие сегодня в основном выпускает пассажирские электровозы WAP-7 и грузовые WAG-9 (рис. 6).

Рис. 6. Электровоз серии WAP-7 с пассажирским поездом (фото: Wikipedia)

В марте 2018 г. завод впервые в мире переоборудовал два тепловоза WDG-3A в электровозы, получившие первоначально обозначение WAGC-3, а затем WAG-10 (см. «ЖДМ», 2019, № 7, с. 64 – 67). За ними последовали четыре предсерийных двухсекционных локомотива WAG-11, собранные с использованием тягового оборудования EMD с изъятых из эксплуатации тепловозов WDG-4. В 2019 г. завод также разработал первый в стране гибридный дизель-электровоз WDAP-5. Однако ни один из этих проектов не был доведен до серийного производства.

В 1981 г. в Патиале (штат Пенджаб) был построен завод DLMW, предназначенный для восстановления и модернизации тепловозов с целью продления их срока службы. Пока эта работа продолжается, но, поскольку численность парка тепловозов сокращается, предприятие также начинает изготавливать и электровозы, пока в небольшом количестве.

Передача технологий

В январе 2023 г. между IR и компанией Siemens Mobility был подписан контракт стоимостью примерно 3 млрд евро на поставку для IR 1200 электровозов и выполнение их технического обслуживания в течение 35 лет (см. «ЖДМ», 2023, № 5, с. 27 – 33). Шестиосные электровозы мощностью 9000 л. с. (6,6 МВт) будут собирать на заводе IR в Даходе (штат Гуджарат). Еще два современных локомотивостроительных завода открылись в рамках соглашений с ведущими международными поставщиками о передаче технологий в штате Бихар: электровозостроительный завод — в Мадхепуре, тепловозостроительный — в Мархауре.

В 2015 г. Министерство железных дорог Индии и компания Alstom создали совместное предприятие, по­лучившее контракт на поставку 800 электровозов и их обслуживание в течение 11 лет. Реализация проекта позволит создать более 10 тыс. рабочих мест в трех штатах Индии. Локомотивы разработаны в инженерном центре Alstom в Бангалоре. Завод в Мадхепуре, расположенный на площади свыше 100 га, ежегодно должен выпускать 120 локомотивов. Обслуживать новые электровозы планируется в современных депо в Сахаранпуре (штат Уттар-Прадеш) и Нагпуре (штат Махараштра).

Проект стартовал в июле 2016 г., производство было начато в октябре 2017 г., а в апреле 2018 г. состоялась презентация первого выпущенного электровоза мощностью 12 тыс. л. с. (8800 кВт), получившего обозначение WAG-12B (рис. 7) и ставшего самым мощным в Индии. В мае 2020 г. электровоз был сертифицирован национальной организацией по исследованиям, проектированию и стандартизации (RDSO) и поступил в регулярную эксплуатацию. Менее чем через год число поставленных локомотивов этой серии уже превысило 100 ед., а в конце марта 2023 г. IR получили 300‑й по счету электровоз этой серии.

Рис. 7. Электровоз WAG-12B (фото: Alstom)

Двухсекционный восьмиосный грузовой электровоз, созданный на основе конструктивной платформы Prima, способен водить поезда массой 6000 т со скоростью 120 км/ч. Его планируют использовать прежде всего в выделенных грузовых коридорах сети IR. Локомотив оснащен современным тяговым электрооборудованием, в том числе преобразователями на базе транзисторов IGBT, и отличается высокой экономичностью благодаря применению рекуперативного торможения.

Тепловозостроительный завод в г. Мархаура, расположенном в 81 км к северу от Патны — столицы штата Бихар, был основан как совместное предприятие IR с компанией GE Transportation (ныне в составе корпорации Wabtec) в рамках контракта на поставку в течение 10 лет 1000 тепловозов семейства Evolution общей стоимостью 146,6 млрд рупий, а именно 300 тепловозов WDG-6G мощностью 6000 л. с. (рис. 8) и 700 тепловозов WDG-4G мощностью 4500 л. с. (рис. 9). Контракт предусматривал техническое обслуживание поставленных локомотивов в течение 13 лет и оборудование новых депо в Гандхидхаме (штат Гуджарат) и Розе (штат Уттар-Прадеш).

Рис. 8. Тепловоз серии WDG-6G  (фото: Wikipedia)

Рис. 9. Тепловоз серии WDG-4G (фото: Wikipedia)

 Оба тепловоза — WDG-4G массой 138 т с 12‑цилиндровым дизелем GEVO и WDG-6G массой 145 т с 16‑цилиндровым дизелем — представляют собой 6‑осные локомотивы широкой колеи с осевой формулой C0 — C0.

Несмотря на то что IR отдали предпочтение электрической тяге и остановили собственное производство тепловозов, они продолжают получать из Мархауры заказанные дизельные локомотивы. Построенные на этом предприятии локомотивы сейчас составляют почти 10 % оставшегося тепловозного парка, насчитывающего 5321 ед. По состоянию на ноябрь 2022 г. железная дорога Northern ввела в эксплуатацию 225 локомотивов WDG-4G и 25 локомотивов WDG-6G на базе депо в Розе, а железная дорога Western — соответственно 179 и 37 тепловозов этих серий в депо Гандхидхам.

Критика стратегии IR

Ведомство Генерального контролера и аудитора Индии подвергло критике позицию IR относительно долгосрочной стратегии развития различных видов тяги, посчитав ее непоследовательной. Согласно документу Vision 2020, выпущенному министерством путей сообщения в декабре 2009 г., к марту 2020 г. предполагалось электрифицировать 33 тыс. км железнодорожных линий. Решение о полной электрификации линий IR было принято в ноябре 2017 г., и за месяц до этого было предложено завершить производство тепловозов на заводах DLW и DLMW. Тем не менее перед заключением соглашения о создании совместного предприятия с GE Transportation следовало заново оценить изменившиеся потребности железных дорог в закупке тепловозов, так как создание новой производственной инфраструктуры, влекущее за собой финансовые обязательства в размере 171,3 млрд рупий, не соответствовало принятой стратегии развития IR, имевших в своем распоряжении достаточно тепловозов для выполнения перевозок до полного завершения электрификации. Даже если бы программа электрификации не была выполнена в намеченные сроки, наиболее грузонапряженные маршруты подлежали электрификации в первую очередь, а тепловозная тяга сохранилась бы лишь на участках с относительно низкой интенсивностью движения, где мощные тепловозы вряд ли смогли бы полностью реализовать свои характеристики. За последние 9 лет парк IR пополнили 1026 новых тепловозов, однако почти 26 % из них используются недостаточно эффективно.

Руководство IR в свою очередь настаивает на том, что приобретение выпускаемых в Мархауре тепловозов все же имеет смысл и они будут служить стратегическим резервом на те случаи, когда электрическая тяга по каким‑то причинам окажется временно недоступной.

Материалы железных дорог Индии (www.indianrailways.gov.in) и компании Alstom (www.alstom.com); Railway Gazette International, 2022, №12, pp. 22 – 25.

Эта статья опубликована в журнале «Железные дороги мира», 2023, № 5.