Jornada Técnica de la PTFE: GESTIÓN ENERGÉTICA SOSTENIBLE E INTELIGENTE EN EL ÁMBITO FERROVIARIO Madrid, 12 de marzo de 2015

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Soledad Contreras Maldonado
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1 Jornada Técnica de la PTFE: GESTIÓN ENERGÉTICA SOSTENIBLE E INTELIGENTE EN EL ÁMBITO FERROVIARIO Madrid, 12 de marzo de 2015 Subestaciones reversibles en entornos ferroviarios Asier Romo DT Equipos Recuperación de Energía INGETEAM Power Technology - Traction Financiado por: Ref. PTR

3 Qué es? ELECTRICGRID ENERGY CONSUMPTION (ACCELERATING) SUBSTATION INGETEAMENERGY RECOVERYSYSTEM Convertir energía cinética y potencial en Energía eléctrica. + Capacidad de inyectar energía en la catenaria. Consumo Auxiliar + Intercambio trenes + Energía Quemada

4 Balance Energético RED DE DISTRIBUCION 100% PERD. CAT. (7%) RESISTENCIA AVANCE Y CAD. TRAC. (55,8%) 34,2% CONSUMO DE TRACCION 70% (100%) (57%+Perd. Cat.) (EC) ENERGIA TOTAL EN CATENARIA ENERGIA EN PANTOGRAFO AUX. A BORDO (22,84%) 14% (ES) ENERGIA EN SUBESTACION (163,16) 100% (ET) ENERGIA A BORDO ENERGIA REGENERADA 51,8% (84,52%) INTERCAMBIO ENTRE TRENES 43% (70,16%) ENERGIA RECUPERABLE 8,8 % (14,36) AUX. INSTAL. 30% ESTACIONES, RESISTENCIA FRENADO (% referido a consumo de tracción en Subs.) ( % referido a consumo en pantógrafo)

5 Factores de Influencia ALTA VARIABILIDAD Tipo de tren. Frecuencias de circulación. Niveles de tensión DC y AC. Perfil orográfico. Características de la línea. Aspectos ambientales. SOLUCIÓN EXCLUSIVA NECESIDAD DE ESTUDIO DIMENSIONAMIENTO PREVIO

6 CASO 1: 1500Vdc Catenaria 1500Vdc. Trenes regenerativos: Tecnología AC-IGBTs. Frecuencia: hasta 2,5min en zona común. 2 Líneas. 42 Km. 11 Subestaciones. 39 estaciones. Consumo anual: 52 GWh.

7 CASO 1: 1500Vdc Balance energético en el tren %Eaux 14% Balance energético subestaciones %PerdCat 7% %Eaux 24% %Dev 45% %Av+CadT 34% %Tracción 57% %Quemada 12% %Quemada 7% ENERGIA QUEMADA/AÑO= 6,34 GWh

8 CASO 2: 3000Vdc Cercanías Málaga Fuengirola. Catenaria 3300Vdc. Trenes regenerativos: Tecnología AC IGBTs. Frecuencia: 30min (20min actual). Tramos vía única. 31 Km. 3 Subestaciones. 18 Estaciones. Consumo anual: 6 GWh.

9 CASO 2: 3000Vdc Balance energético en el tren Balance energético subestaciones %PerdCat 4% %Eaux 19% %Dev 28% %Eaux 25% %Tracción 44% %Av+CadT 33% %Quemada 20% ENERGIA QUEMADA/AÑO = 1,45 GWh %Quemada 27%

10 CASO 3: 750Vdc Línea 2-6 de Metro Bruselas. Catenaria 750Vdc. Trenes regenerativos: Chopper DC, Motor excitación serie. Frecuencia: 3min zona común. 16 Km. 14 Subestaciones. 26 Estaciones. Consumo anual: >40GWh.

11 CASO 3: 750Vdc Balance energético subestaciones Balance energético en el tren %PerdCat 10% %Eaux 17% %Eaux 22% %Dev 32% %Quemada 10% %Av+CadT 44% %Tracción 58% %Quemada 7% ENERGIA QUEMADA/AÑO = 4 GWh

12 Metro Bilbao 5 equipos instalados SUBESTACIONES 2ª FASE 2010/2011 PROTOTIPO INSTALADO EN ª FASE 2010/2011 Tension Catenaria:1.500 Vdc

Metro Bilbao 5 equipos instalados INGEBER METRO BILBAO

13 Metro Bilbao 5 equipos instalados INGEBER METRO BILBAO Max. Potencia Instantánea 1500kW Tensión nominal 1800Vdc Voltaje Max.DC 2000Vdc Max.Corriente DC 1000A Voltaje AC nom. [±7%] 1200Vac Max. Corriente AC 750Aac Corriente Max. TDD% <5% Frecuencia salida 50Hz Refrigeración Aire forzado Instalación: 7,5 m2 EQUIPO DE POTENCIA

14 Publicado en IV Conferencia Ferroviaria Internacional 19/06/2013 Bilbao AHORRO MEDIO ANUAL > 5 GWh

Corriente DC Voltaje AC nom. [±7%] Max. Corriente AC Corriente Max.

15 Cercanías Málaga 1 Equipo Instalado INGEBER LA COMBA, Malaga C-1 Max. Potencia Instantánea Tensión nominal 2000kW 3300Vdc Voltaje Max.DC Max.Corriente DC Voltaje AC nom. [±7%] Max. Corriente AC Corriente Max. TDD% Frecuencia salida Refrigeración Instalación 4000Vdc 606A 1300Vac 955Aac <5% 50Hz Aire forzado Subestación Tracción

16 Noticia publicada en Via Libre (26/02/2015) La subestación malagueña de La Comba ahorra euros en electricidad en dos meses La subestación eléctrica de corriente continua reversible de La Comba, en Málaga, en la línea de cercanías Málaga-Fuengirola, ha permitido disminuir en euros el gasto de energía eléctrica en noviembre y diciembre de 2014, mediante un sistema que recupera la energía generada en el proceso de frenado de los trenes. Este ahorro es consecuencia de la devolución de kwh a la red de distribución, que suponen un 12,75 por ciento del consumo de la línea Málaga-Fuengirola en las actuales condiciones de explotación. la devolución de más de kwh cada mes a la red de distribución de Endesa. AHORRO MEDIO ANUAL 1 GWh

17 STIB, Metro Brussels. 750 Vdc 1+5 equipo 1,5 Mw. Prootyp Phase 2015 Max. Power Nominal Voltage DC Voltage Max. 1,500kW Vdc 1,000 Vdc Max. Direct Current 1,800A TDD% <5% Output Frequency System Cooling 50Hz Forced air cooling

18 Bielefeld Tram. 750 Vdc 2+1 equipos instalados Max. Power 1,000kW Nominal Voltage 820 Vdc DC Voltage Max. 1,000 Vdc Max. Direct Current 1,200A TDD% <5% Output Frequency 50Hz System Cooling Forced air cooling Installation Area Traction Substation 17 m 2

19 Datos presentados en la conferencia IFV, Berlin del 26-27/02/2015. kwh Abbildung 9: Jahreschart Rückspeisung EG OET, ROS 2013 in Abhängigkeit zur Temperatur - bereinigt Rückspeisung ROS Rückspeisung OET Durchschnittstemperatur 2013 in C KW6 KW7 KW8 KW9 KW10 KW11 KW12 KW13 KW14 KW15 KW16 KW17 KW18 KW19 KW20 KW21 KW22 KW23 KW24 KW25 KW26 KW27 KW28 KW29 KW30 KW31 KW32 KW33 KW34 KW35 KW36 KW37 KW38 KW39 KW40 KW41 KW42 KW43 KW44 KW45 KW46 KW47 KW48 KW49 KW50 KW51 KW52 KW 40 C 30 C 20 C 10 C 0 C -10 C -20 C AHORRO ANUAL (2 INGEBERS) 0,65-0,8 GWh

20 CONCLUSIÓN FRENO REGENERATIVO Potencial de ahorro demostrado para distintas Vdc. Estudio de dimensionamiento necesario. Solución óptima exclusiva. Varias referencias a nivel Europeo e interés creciente.

21 MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN Asier Romo DT Equipos Recuperación de Energía Financiado por: Ref. PTR

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