Plataforma Tecnológica Ferroviaria Española · Ferroviaria Inteligente (REFI) 4. Infraestructura...
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Asamblea de la Plataforma Tecnológica Ferroviaria Española
Madrid, 30 de noviembre de 2016
Plataforma Tecnológica
Ferroviaria Española
Documento posicionamiento PTFE “Gestión energética sostenible
e inteligente en el ámbito ferroviario”
Coordinador: Adif
1. Introducción
2Gestión energética sostenible e inteligente en el ámbito ferroviario
La estrategia del sector (nacional/internacional) identifica el ámbito energético como estratégico
Elevado coste económico (entre los principales gastos de explotación)
Promoción de un modo de transporte ecológico
PORCENTAJE DE ENERGÍA FINAL CONSUMIDA POR SECTOR EN EU 28 (AÑO 2012)Fuente: Documento “Railway Handbook 2015”. IEA – UIC. 2015 (página 20)
PORCENTAJE DE ENERGÍA FINAL CONSUMIDA POR SECTOR A NIVEL MUNDIAL (AÑO 2012)Fuente: Documento “Railway Handbook 2015”. IEA – UIC. 2015 (página 20)
1. Introducción
3Gestión energética sostenible e inteligente en el ámbito ferroviario
PORCENTAJE DE ENERGÍA FINAL CONSUMIDA POR SECTOR EN EU 28 (AÑO 2012)Fuente: Documento “Railway Handbook 2015”. IEA – UIC. 2015 (página 20)
1. Introducción
4Gestión energética sostenible e inteligente en el ámbito ferroviario
1. Introducción
5Gestión energética sostenible e inteligente en el ámbito ferroviario
El FFCC no tiene que perder esta ventaja competitiva y debe continuar innovando para seguir mejorando su eficiencia energética
La PTFE ha tomado nota de este enfoque, habiendo potenciado la redacción y edición de este documento de posicionamiento (energía de tracción)
2. Estado del Arte. Caso concreto de España
7Gestión energética sostenible e inteligente en el ámbito ferroviario
Diseño eficiente del sistema eléctrico
Operación y conducción eficiente
Aprovechamiento de la energía regenerada en el frenado de los
trenes
IMPORTANTE
ACTIVIDAD EN
I+D+I
2. Estado del Arte. Caso concreto de España
8Gestión energética sostenible e inteligente en el ámbito ferroviario
CASO DEL PROYECTO “ELECRAIL” (2007)
ADIF – CAF – DIMETRONIC – DTREN – FGC – FUNDACIÓN DE LOS FERROCARRILES ESPAÑOLES – IIT (UNIVERSIDAD
PONTIFICIA COMILLAS, ICAI) – INGETEAM – METRO DE MADRID – M. TORRES – PATENTES TALGO – RENFE-OPERADORA – TMB – UCM (FACULTAD DE CC. MATEMÁTICAS)
Cuantificación del consumo de energía eléctrica del FFCC español
Identificación de las acciones orientadas a la reducción del consumo de energía eléctrica del ferrocarril
Análisis comparativo de las tecnologías de tracción
Estimación de la resistencia al avance
Estimación del consumo de energía eléctrica en el ferrocarril e imputación de las causas de las que depende
Desarrollo de un simulador eléctrico de la red y de estudio de la eficiencia energética de la red
Desarrollo de modelos para la mejora de la eficiencia energética en la operación de líneas de alta velocidad y metropolitanos
3. Política y Marco Normativo
9Gestión energética sostenible e inteligente en el ámbito ferroviario
Real Decreto 1011/2009
SUBESTACIÓN REVERSIBLE 1
RED ELÉCTRICA
SUBESTACIÓN REVERSIBLE 2
4. Infraestructura
10Gestión energética sostenible e inteligente en el ámbito ferroviario
La infraestructura ferroviaria tiene y tendrá un papel fundamental en la gestión energética sostenible e inteligente del sistema ferroviario en su conjunto
Algunos estudios han concluido que las principales mejoras y ahorros futuros en el ámbito energético provendrán de la aplicación de medidas por esta parte habida cuenta de la alta eficiencia que alcanza actualmente el material móvil
4. Infraestructura
11Gestión energética sostenible e inteligente en el ámbito ferroviario
• Líneas de C/C y C/A
• Componentes eficientes
• Consumo residual de elementos (p.e AT en sistemas 2x25 kV)
Elementos del circuito de tracción
• Líneas de C/C y C/A
• Sistemas de calefacción de agujas
• Iluminación de túneles y estaciones
• Señalización lateral luminosa
Elementos externos al circuito de tracción
• Normalmente líneas de C/C
• Acciones sin coste (mejor utilización de componentes y esquemas de conexión)
• Acciones con coste (convertidor reversible principalmente)
• Modelos de simulación precisos
Aprovechamiento óptimo de la energía
regenerada
TENDENCIA ACTUAL DISEÑO/OPERACIÓN EFICIENTE
4. Infraestructura
12Gestión energética sostenible e inteligente en el ámbito ferroviario
Retos
Diseño de trazados
eficientes
Gestión de energía en
MT/BT
Nuevos elementos y
esquemas de conexión
BIG DATA
Red Eléctrica Ferroviaria Inteligente
(REFI)
4. Infraestructura
13Gestión energética sostenible e inteligente en el ámbito ferroviario
REFI
Producción de electricidad en
la propia infraestructura
Penetración de los sistemas de
almacenamiento
5. Material Móvil
14Gestión energética sostenible e inteligente en el ámbito ferroviario
Si bien el material móvil ferroviario que actualmente suministra la industria está caracterizado por su alta eficiencia energética, sobre todo aquel que emplea tracción eléctrica, se continúa realizando un esfuerzo tecnológico importante para mejorarlo aún más
5. Material Móvil
15Gestión energética sostenible e inteligente en el ámbito ferroviario
• Motor eléctrico
• Convertidor de Entrada
• Ondulador
Elementos de la cadena de tracción
• Almacenamiento de energía
• Modelos de simulación precisos
Aprovechamiento óptimo de la energía
regenerada
• Sistemas de conducción eficiente
• Sistemas de planificación del consumo energético
• Sistemas de gestión del consumo de servicios auxiliares de trenes aparcados
• Sistemas inteligentes de climatización
Otras tecnologías
TENDENCIA ACTUAL DISEÑO/OPERACIÓN EFICIENTE
5. Material Móvil
16Gestión energética sostenible e inteligente en el ámbito ferroviario
Retos
Almacenamiento a bordo
Mantenimiento predictivo
orientado a la gestión
energética
GNLPila de Combustible
Sistemas de medición
de energía
6. Operación
17Gestión energética sostenible e inteligente en el ámbito ferroviario
La puesta en marcha de acciones en la infraestructura y el material móvil que optimicen la gestión energética del sistema, deben ir acompañadas de acciones que permitan operar de manera eficiente este material sobre esa infraestructura
6. Operación
18Gestión energética sostenible e inteligente en el ámbito ferroviario
•Sistemas off-line. Sistemas con perfiles calculados mediante herramientas de predicción de perfiles eficientes y guardados en el tren para mostrar al maquinista las consignas necesarias
Sistemas de ayuda al conductor
TENDENCIA ACTUAL CONDUCCIÓN ECONÓMICA