Mesures per la millora de l'eficiència energètica al tren lleuger de superfície

Abstract

Aquest projecte es presenta com un estudi de l’estalvi energètic que es pot arribar a aconseguir al mitjà de transport urbà que representa el tren lleuger de superfície (tramvia). L’estudi contingut al projecte respon a la necessitat de realitzar un ús més eficient de l’energia en un context energètic global, en què el creixement del consum energètic està interferint molt negativament al nostre planeta, així com a l’ésser humà per via de problemes derivats dels alts nivells de contaminació i de concentració de CO2 i altres gasos a l’atmosfera. Donada aquesta situació, es fa cada dia més necessari realitzar accions que permetin disminuir els impactes desastrosos d’aquest consum irracional d’energia així com la seva tendència a l’alça. Els dos aspectes clau a impulsar són les energies renovables i l’eficiència energètica i és precisament per aquest motiu que aquest projecte tracta principalment aquests punts. S’analitza la infraestructura del sistema tramviari de Barcelona, així com el material mòbil i el servei que proporciona, per detectar possibles punts de millora de l’eficiència energètica. L’estudi es realitza sobre la línia T1 del tramvia de Barcelona, però els resultats són extrapolables a altres sistemes tramviaris. De l’anàlisi esmentat, neixen i s’estudien diverses propostes tecnològiques que poden incrementar l’eficiència energètica dels sistemes tramviaris i, per extensió, d’altres tipus de transport ferroviari. Una de les principals propostes estudiades és la de la implantació d’un equip d’ultracondensadors amb l’objectiu de permetre incrementar l’eficàcia de la frenada regenerativa que actualment es realitza als sistemes tramviaris. Els ultracondensadors són dispositius que permeten emmagatzemar grans quantitats d’energia en un volum raonable i realitzar unes càrregues i descàrregues amb una dinàmica molt ràpida. Per tant, encaixen perfectament en l’aplicació de l’aprofitament de l’energia de la frenada dels tramvies. L’estudi d’aquesta proposta tecnològica passa per l’anàlisi de viabilitat tècnica i econòmica, essencialment a través de les simulacions sobre un trajecte real de la T1 del tramvia de Barcelona, mitjançant dades reals i un model matemàtic que integra els fluxos d’energia i la dinàmica dels combois, i el plantejament de diferents escenaris de dimensionament. Destaquen dos escenaris en particular, un per oferir la millor relació estalvi-inversió i l’altre per donar una opció de futur pel tramvia com és la possibilitat de establir trams de via sense catenària. En quant als resultats obtinguts, l’estudi desprèn que és possible millorar fins en un 67% (375 MWh/any) la quantitat d’energia reutilitzada actualment per la frenada regenerativa, gràcies a aquests sistemes d’ultracondensadors. Això es tradueix a que es podria arribar a estalviar fins a un 30% de l’energia que es consumiria si no s’utilitzés cap mètode de recuperació d’energia. Altres propostes estudiades al present projecte són: la integració d’energia renovable fotovoltaica, mitjançant la qual es podrien obtenir unes xifres d’energia estalviada d’entre 10 i 28 MWh/any; la substitució dels elements d’il·luminació dels vehicles per LEDs, amb el que es podria estalviar fins un 60% del consum actual en aquests elements; i la renovació dels equips de climatització per uns de classe energètica A, amb el que es podria estalviar fins un 40% en el consum del condicionament dels habitacles dels vehicles.