Rekuperácia (dopravný prostriedok)

Rekuperácia je proces premeny časti kinetickej energie dopravného prostriedku naspäť na využiteľnú energiu pri brzdení. Táto energia by bola inak stratená vo forme tepla.

Toyota Prius, prvé sériovo vyrábané osobné auto s rekuperačnými brzdami.

Pri elektrodynamickom brzdení sa táto energia buď ukladá do akumulátorov priamo v dopravnom prostriedku alebo sa vracia do napájacej sústavy na rozdiel od elektrodynamického brzdenia bez rekuperácie, kedy sa získaná energia márni v odporníkoch.

Rekuperácia sa používa hlavne pri koľajových vozidlách s elektrickou trakciou, ako napríklad električky, metro, elektrické jednotky a elektrické lokomotívy, ale je možné sa s ňou stretnúť aj pri cestných vozidlách alebo s hybridnou trakciou, napríklad hybridné lokomotívy, alebo v elektromobiloch a automobiloch s hybridným pohonom.

Výhodou rekuperácie je úspora energie a zníženie strát, pretože sa energia spotrebovaná na uvedenie vozidla do pohybu čiastočne získava späť. Úspora sa prejavuje v mestskej a prímestskej doprave, alebo pri posune na železnici, kedy dochádza často k zastaveniu a rozbehu vozidla a okrem toho je jednoduché získanú energiu okamžite využiť. Výhody sa uplatnia napríklad pri bežných osobných, ale hlavne nákladných vlakoch, ktoré majú hmotnosť rádovo tisíce ton a pri ich brzdení je možné získať relatívne najviac energie späť.

Elektrodynamicky sú brzdené iba hnané nápravy spojené s trakčným elektromotorom, napríklad lokomotívy. Takto sú brzdené aj mnohé piestové motorové lokomotívy na fosílne palivá s elektrodynamickým prenosom výkonu, energia však nie je vracaná do siete, ale likvidovaná v tepelných odporníkoch na streche lokomotívy.

Na tratiach ŽSR nie je rekuperácia dovolená. Podľa údajov z roku 2015 je však spustenie rekuperácie na oboch systémoch AC/DC do bežnej prevádzky [...] v štádiu riešenia a prípravy. V blízkej budúcnosti sú plánovane merania a skúšky pre povolenie rekuperácie na vybraných úsekoch.“[1]

Problémom je nutnosť získanú energiu uložiť alebo okamžite spracovať ďalej. Z prevádzkového hľadiska je najjednoduchšie energiu uložiť do akumulátorov a potom ju použiť napríklad pri opätovnom rozbehu, toto riešenie však vyžaduje akumulátorové batérie, ktoré výrazne zvyšujú hmotnosť vozidla a majú obmedzenú kapacitu. Ďalším riešením je energiu vrátiť späť do trakčnej siete prostredníctvom trolejového vedenia alebo prostredníctvom napájacej koľajnice. To vyžaduje, aby bol v danom napájacom obvode prítomný iný dopravný prostriedok, ktorý túto energiu spotrebuje, alebo aby trakčná sieť bola schopná energiu akumulovať, napríklad pomocou akumulátorovej batérie alebo pomocou zotrvačníka.

V určitých prípadoch sa táto energia vracia do elektrickej rozvodnej siete prostredníctvom polovodičových meničov. Používa sa to iba v prípade, že je to ekonomicky výhodné.