Ahorro de 1,10 millones por año al recuperar energía de frenado
Los trenes liberan electricidad en sus frenadas que aprovechada convenientemente, a través de las subestaciones eléctricas, supone un importante ahorro económico, y de emisión de CO2.
Para evitar que la energía eléctrica que se genera en la frenada de los trenes a lo largo de las infraestructuras ferroviarias se pierda, el ente gestor Adif ha diseñado un proyecto de aprovechamiento de la misma, con la instalación de una serie de “recuperadores de energía de frenado” en diferentes subestaciones eléctricas rectificadoras de tracción. Se trata de alcanzar una eficiencia energética, a la vez que tener un buen ahorro, tanto económico, como en la emisión de partículas contaminantes al medio ambiente, dado que hay un menor consumo energético del sistema ferroviario y se evitan estas emisiones por no tener que generar energía devuelta.
Los trenes eléctricos dentro de su proceso de arranque utilizan la energía que reciben del sistema eléctrico para moverse y alcanzar velocidad, es decir que transforman la energía eléctrica en energía cinética, mientras que en el caso de la frenada, se produce una situación inversa, dado que este tipo de vehículos ferroviarios emplean el “frenado eléctrico”, y convierten la energía cinética en energía eléctrica. Durante ese proceso se produce una pérdida por los rendimientos propios de la serie de sistemas que intervienen. Si bien es cierto que si hay en la proximidad algún otro convoy demandando energía, una parte de la misma se puede aprovechar, pero de no ser así, la electricidad liberada se quema en las resistencias de frenado. Hay que tener en cuenta que un tren puede llegar a generar del orden del 45% de la energía absorbida en el proceso de frenado.
Desde Adif se ha proyectado un estudio sobre la posibilidad de aprovechar esa energía que en los procesos de frenado se puede perder, y para ello se está desarrollado la instalación de los denominados “recuperadores de energía de frenado” que no son otra cosa que equipos electrónicos de potencia que se instalan en las subestaciones eléctricas rectificadoras de tracción, que permiten inyectar energía desde la red ferroviaria de corriente continua a la red de distribución de corriente alterna. Los equipos detectan cuando un tren eléctrico trata de inyectar energía a la red, absorbiéndola y enviándola a la red de distribución de forma que en su ámbito de operación se aprovecha la mayor parte de la energía de frenado. Como ejemplo, se destaca la importancia que tiene el sistema en una red de cercanías, donde el alto número de paradas produce gran cantidad de frenados y por lo tanto libera una cantidad de energía eléctrica que, de no poder ser recogida por los recuperadores, se pierde quemada en las resistencias de los trenes.
Desde Adif se destaca que se trata de una medida para mejorar la eficiencia energética del sistema, disminuir los consumos de energía eléctrica, lo que supone un ahorro de costes, y al mismo tiempo se mitiga el cambio climático gracias a una menor emisión de CO2. Y se recuerda que esta iniciativa se enmarca dentro de la línea propuesta por el Plan de Lucha Contra el Cambio Climático 2018-2030 de Adif y Adif AV.
El proyecto de la implantación de los recuperadores de energía de frenado se desarrolla en dos fases y cuenta con la instalación del sistema en 12 subestaciones, seis en cada fase, aunque antes de ello se ha hecho una prueba en un prototipo en la subestación de La Comba, en la línea de cercanías que cubre el itinerario entre Málaga y Fuengirola. esta primera prueba entró en servicio en el año 2012, aunque hasta octubre del 2013 no finalizó su proceso de ajuste y optimización. Desde esa fecha y hasta el mes de mayo, último registro facilitado por Adif, se han recuperado un total de 4.944 MWh, el 24% de la energía de entrada, aproximadamente, lo que ha supuesto un ahorro, en ese periodo, de 318.394 euros.
Las seis primeras subestaciones se encuentra en la actualidad en fase de ajuste y optimización de los algoritmos de detección y posterior devolución a la red de la energía de frenado. Son las de Alcorcón en
(Madrid); Guarnizo (Cantabria); Olabeaga (Vizcaya); Getafe (Madrid); Martorell (Barcelona); y, Arenys de Mar (Barcelona). Mientras que las que forman parte de la segunda fase, Pinto (Madrid); Leganés (Madrid); Tres Cantos (Madrid); Alcalá de Henares (Madrid); Granollers (Barcelona); y, Castellbisbal (Barcelona), se encuentran en construcción y está prevista su puesta en servicio en enero del año 2021.
Desde el punto de vista técnico, el desarrollo de la segunda fase ha mejorado la tecnología de la primera, dado que la instalación de los recuperadores se ha diseñado para que tenga un menor impacto en las subestaciones. Inicialmente se conectó en paralelo el recuperador con cualquiera de los dos rectificadores de la subestación mediante un sistema de conmutación de dos conjuntos de cuatro cabinas trifásicas, en las primeras seis subestaciones, así como en el prototipo. Lo que además ha implicado un cambio en los enclavamientos de acceso y los circuitos de la subestación. Para la segunda los técnicos de Adif han desarrollado un sistema de conexión del recuperador a los embarrados generales de corriente alterna y corriente continua, lo que implica una menor necesidad de obra en el interior y menor repercusión en los enclavamientos, aunque por su operatividad, su coste, por unidad, es algo más alta.
El desarrollo del proyecto cuenta con ayudas del programa del Instituto para la diversificación y Ahorro de la Energía del Ministerio de Transformación Ecológica y el Reto Demográfico (IDAE), que consisten en una subvención de hasta el 30% de los costes e implica que a los 30 meses se verifique que los equipos recuperadores devuelven a la red un mínimo del 5% de la energía solicitada por las subestaciones. La primera fase ya ha recibido del IDAE un total de 1,18 millones de euros, lo que supone el 27% de la inversión inicial. El coste por recuperador de cada una de las seis subestaciones de primera fase es de 507.808 euros, y de las que forman parte de la segunda de 511.212 euros