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Trenes subterráneos para generar energía para la red
El Autoridad de Transporte del Sureste de Pensilvania (SEPTA), que administra el sistema de tránsito en Filadelfia, está probando una tecnología de red eléctrica inteligente que podría reducir sus facturas de electricidad hasta en un 40 por ciento y generar millones de dólares al año.
Apagando: Un nuevo proyecto aprovechará la energía de los trenes subterráneos como este en la línea Market-Frankford de Filadelfia.
Una batería masiva instalada en una de las subestaciones de la autoridad almacenará la electricidad generada por los sistemas de frenado de los trenes (a medida que los trenes reducen la velocidad de las ruedas impulsan los generadores). La batería ayudará a los trenes a acelerar, reduciendo el consumo de energía y también proporcionará energía adicional que se puede vender a la red eléctrica regional. Se espera que el proyecto piloto, que involucra una de las 38 subestaciones en el sistema de tránsito, genere $ 500,000 al año. Esta cifra se multiplicaría si las baterías se instalaran en otras subestaciones.
El proyecto muestra cómo las agencias de transporte público con problemas de liquidez que operan los principales trenes subterráneos y sistemas ferroviarios eléctricos podrían encontrar una nueva fuente de ingresos al aprovechar la red inteligente. También destaca una forma en que la red inteligente podría ahorrar energía, evitar apagones e incorporar más energía renovable.
Varias empresas de energía ya están experimentando con el uso de baterías grandes para ayudar a suavizar las fluctuaciones en el suministro de electricidad, manteniendo la red funcionando a la frecuencia correcta y previniendo apagones. En el nuevo proyecto piloto, este tipo de tecnología de batería se combinará con software de una empresa de redes inteligentes con sede en Filadelfia llamada Energía de viridez .
El software decidirá cómo distribuir la energía almacenada en la batería, usándola para impulsar trenes y suavizar los picos en la red de distribución de energía de SEPTA. SEPTA también podría vender el exceso de energía a varios mercados de electricidad, dependiendo de varios factores, incluido lo que es más rentable.
El proyecto piloto, que Viridity espera completar el próximo verano, utilizará las capacidades de frenado regenerativo de los trenes subterráneos de Filadelfia. Estos sistemas convierten la energía cinética en electricidad a medida que el tren se ralentiza. En el sistema existente, sin la batería, esa energía puede enviarse de regreso al sistema de distribución de energía de SEPTA y usarse para ayudar a otro tren a acelerar, pero solo si acelera al mismo tiempo que se genera la energía, dice Laurie Actman, directora de relaciones gubernamentales y desarrollo empresarial en Viridity. De lo contrario, ese poder se pierde.
La alimentación de energía a la red eléctrica podría resultar más valiosa que su uso para impulsar trenes. Los operadores de la red deben equilibrar la oferta y la demanda. Ahora lo hacen enviando señales a las centrales eléctricas que han acordado operar a menos de su capacidad total, de modo que las centrales puedan aumentar o disminuir rápidamente la potencia de salida, a veces solo durante unos pocos segundos a la vez. Pero lleva tiempo para que las plantas de energía aumenten y disminuyan la energía, lo que puede dificultar que los operadores de la red se mantengan al día con las fluctuaciones en la demanda. Una batería puede proporcionar descargas eléctricas casi instantáneamente, dice Kevin Morelock, director de TI y proyectos de Viridity.
Proporcionar breves ráfagas de energía en respuesta a las señales de los operadores de la red es un servicio llamado regulación de frecuencia. En momentos en que los precios de la electricidad son altos, como en los días calurosos cuando la demanda es alta, puede ser más lucrativo dejar de ofrecer regulación de frecuencia y simplemente vender energía a la red.
El proyecto piloto, que está siendo financiado por una subvención de $ 900,000 del Autoridad de Desarrollo de Energía de Pensilvania , se enfrenta a dos desafíos técnicos principales. La primera es seleccionar una batería que pueda absorber y descargar electricidad rápidamente, potencialmente durante cientos de miles de ciclos, dice Morelock. Actualmente, Viridity está evaluando diferentes tecnologías de baterías, como el ácido de plomo (que es barato, pero no duradero) y el de iones de litio (que está siendo desarrollado por empresas como AltairNano y Sistemas A123 ).
El otro desafío es desarrollar software que pueda analizar rápidamente datos del sistema de SEPTA y de varios mercados de electricidad, y decidir cuál es la mejor manera de utilizar la energía almacenada. Viridity ya ha desarrollado un software similar para administrar edificios, extraer energía de paneles solares o moderar la demanda de energía de los sistemas de aire acondicionado y otras cargas para ayudar a estabilizar la red.
Mark Duvall , el director de transporte eléctrico y almacenamiento de energía en el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica en Palo Alto, CA, dice que el proyecto ha establecido un objetivo agresivo para el ahorro de energía. Pero mucho dependerá de cuánta capacidad de frenado regenerativo se pueda aprovechar, dice, y ser rentable dependerá del costo de las baterías, aunque estos costos deberían disminuir rápidamente en los próximos años. Es bueno que estén investigando esto. Lo que aprenden puede ayudar a otras agencias de tránsito, dice.