1 pontos por GN⁺ 2025-01-26 | 1 comentários | Compartilhar no WhatsApp
  • Os novos trens elétricos da Caltrain recuperam, por meio da frenagem regenerativa, energia equivalente a cerca de 23% do consumo elétrico e a devolvem à rede, mostrando eficiência acima do esperado
  • O uso real de energia foi medido em média em 207MWh nos dias úteis e 175MWh nos fins de semana, reduzindo a estimativa anual de custo de eletricidade de US$ 19,5 milhões para US$ 16,5 milhões
  • São esperados cerca de US$ 6 milhões por ano em créditos de energia do Low Carbon Fuel Standard Program do California Air Resources Board, o que deve fazer com que o custo de combustível no primeiro ano do serviço elétrico fique abaixo do antigo serviço a diesel
  • A energia térmica que antes era desperdiçada durante a frenagem é recuperada como eletricidade, e os veículos da Caltrain são projetados para enviá-la a outros trens ou à rede elétrica por meio do Overhead Contact System
  • A Caltrain opera o serviço com 100% de energia renovável, mas atualmente a energia recuperada está sendo fornecida gratuitamente à rede, sem exigência legal de pedir compensação por essa energia

Eficiência dos trens elétricos acima do esperado

  • Os novos trens elétricos da Caltrain estão recuperando, por meio da frenagem regenerativa, energia equivalente a cerca de 23% do consumo elétrico do sistema e devolvendo-a à rede
  • A eficiência ficou acima do que havia sido projetado inicialmente, alinhando-se às metas operacionais da Caltrain de promover transporte sustentável

Mudanças no uso de energia e na estimativa de custos

  • O custo do consumo de eletricidade havia sido originalmente estimado em cerca de US$ 19,5 milhões por ano
  • Desde o início do serviço elétrico, o uso real de energia ficou nos seguintes níveis
    • média de 207MWh nos dias úteis
    • média de 175MWh nos fins de semana
  • Com base nesse consumo, a estimativa anual de custo de eletricidade caiu para US$ 16,5 milhões

Créditos de energia e custo em relação ao diesel

  • A Caltrain espera cerca de US$ 6 milhões por ano em créditos de energia do Low Carbon Fuel Standard Program do California Air Resources Board
  • Considerando esses créditos, o custo de combustível no primeiro ano do serviço elétrico deve ficar abaixo do do antigo serviço a diesel
  • Atualmente, a eletricidade recuperada está sendo fornecida gratuitamente à rede
    • não há exigência legal de que a Caltrain receba compensação por essa energia

Como funciona a frenagem regenerativa

  • A frenagem regenerativa é uma tecnologia introduzida pela primeira vez em trens elétricos em 1886
  • Em vez de perder energia em forma de calor durante a frenagem, ela recupera essa energia operando o motor elétrico em sentido inverso
  • Os veículos da Caltrain são projetados para devolver a energia recuperada ao Overhead Contact System (OCS)
    • o OCS envia a energia para a traction power facility mais próxima
    • depois disso, essa energia pode ser usada para movimentar outros trens do sistema ou ser devolvida à rede elétrica

Operação com energia renovável e metas do serviço

  • A Caltrain opera o serviço com 100% de energia renovável e está devolvendo à rede elétrica energia equivalente a quase um quarto desse total
  • Os novos veículos elétricos estão alinhados ao objetivo institucional da Caltrain de oferecer um serviço moderno e transporte sustentável

1 comentários

 
GN⁺ 2025-01-26
Opiniões no Hacker News
  • O Caltrain elétrico é realmente ótimo
    É muito mais silencioso, o interior dos vagões é mais agradável, e os trens estão mais rápidos e mais frequentes do que antes
    Somando a isso os novos vagões do BART, que também ficaram muito mais silenciosos, e o Muni batendo recordes de confiabilidade e satisfação, dá a sensação de que está chegando um renascimento do transporte público na Bay Area

    • Concordo em geral, mas acho que o BART está puxando a Bay Area para trás
      Ao contrário do Caltrain ou do Muni, a direção do BART é incompetente e parece mais interessada em gastar dinheiro em coisas erradas do que em melhorar a operação de fato
      A polícia do BART tem uma grande frota de SUVs e a maior proporção de veículos por policial da Bay Area
      Se você comparar o estado dos ônibus do Muni ou dos veículos de VLT com os vagões do BART, até mesmo os novos, pela manhã, a diferença de limpeza é enorme
    • Para extrair o verdadeiro valor desses sistemas, é preciso forçar, se necessário, o aumento da densidade nas cidades da Bay Area
      A península de San Francisco precisa ficar mais parecida com Manhattan do que é hoje
    • Melhorou muito mesmo
      Um trem a cada 30 minutos no fim de semana, em vez de a cada 2 horas, é a diferença entre ir e voltar de trem até Redwood City para almoçar com amigos e um dos dois ter que dirigir
      Ficaria ainda melhor se eletrificassem o trecho de San Jose a Gilroy
    • A eletrificação é, sim, uma grande melhoria por vários motivos, mas boa parte do silêncio e do interior agradável também vem simplesmente do fato de serem vagões novos, ainda sem desgaste
  • Excelente, mas chegar até aqui levou mais de 20 anos por causa de análises ambientais e financiamento instável
    E, além disso, foi apenas a adaptação de um trecho de trilhos existente e relativamente curto
    A California precisa reduzir a burocracia e financiar direito os grandes projetos de infraestrutura de que vai precisar daqui para a frente

    • Fico curioso para saber como os moradores da California em 2025 veem a California High-Speed Rail
      No Canada, há um projeto parecido em andamento, e me preocupa que ele caia no mesmo pântano administrativo que a CHSR enfrentou
      Pelo que entendo, ele está a cargo de uma nova Crown corporation, a VIA HFR, e ainda está na fase de receber propostas de engenharia
      Uma ferrovia barata, rápida e confiável entre Toronto e Montreal seria um sonho para muitos canadenses, e fico pensando no que seria melhor fazer para torná-la realidade
      https://tc.canada.ca/en/rail-transportation/railway-lines/hi...
    • Fico me perguntando quão minuciosa foi a análise ambiental para levar mais de 20 anos
      Os moradores da California estão entre os que mais pagam impostos nos EUA, então eles já estão fazendo a parte deles
      Quem deve ser responsabilizado é o Executivo; é preciso pressionar a burocracia, e a legislatura estadual também precisa de uma grande reforma
    • Muitas vezes as pessoas querem infraestrutura, mas, quando ela finalmente é construída, criticam por ser cara demais e demorar demais
      A crítica em si é válida, mas em muitos casos acabam jogando tudo fora por medo dos problemas
    • Concordo totalmente
      A parte difícil é decidir para quais projetos reduzir a regulação e quais regulações devem continuar
      É um problema do tipo cerca de Chesterton
    • Não sei se vai dar certo, mas uma pessoa que tem criticado fortemente o excesso de regulação por dificultar a construção está criando o Department of Government Efficiency quando não está fazendo saudações suspeitas no palco
      A abordagem descrita no artigo de opinião do WSJ é bem interessante
      “A maioria das ordens legais não são leis aprovadas pelo Congress, mas ‘regras e regulamentos’ promulgados todos os anos, às dezenas de milhares, por burocratas não eleitos”
      “O President Trump pode, por meio de ação executiva, suspender imediatamente a aplicação dessas regras e iniciar o processo de revisão e revogação”
      “Quando o presidente invalidar milhares dessas regulações, os críticos dirão que isso é extrapolação do Executivo, mas na verdade será a correção de uma extrapolação do Executivo criada por milhares de regras em forma de ordens administrativas que o Congress nunca aprovou”
      Link relacionado do WSJ: https://archive.is/nFNp4
  • Boa notícia
    Em especial, trens elétricos aceleram muito mais rápido que trens a diesel
    Se você estiver ao lado deles na partida, eles chegam a cerca de 40 milhas por hora antes mesmo de percorrer o comprimento de um trem
    Parece que a limitação tem mais a ver com passageiros em pé do que com potência, e a maior parte da energia usada na aceleração é recuperada na próxima parada, então acelerar rápido não consome muita energia

    • Não é “a maior parte”, mas uma quantidade considerável
      Segundo a matéria, a frenagem regenerativa dos novos trens gera cerca de 23% da energia consumida pelo sistema e a devolve à rede elétrica
    • Se a situação é chegar à mesma velocidade-alvo, a aceleração em si não afeta a energia
      Se houver atrito, uma aceleração maior pode até acabar usando menos energia
  • Um ponto legal da matéria que eu pessoalmente não sabia é que o Caltrain opera com energia 100% renovável

    • Acho que isso não deveria ser apresentado como meta
      A Germany fez algo nessa linha, acabou eliminando todas as usinas nucleares e ainda assim continuou queimando carvão e tendo que comprar combustível da Russia
  • A Caltrain afirma que “opera com energia 100% renovável”, mas, no fim, está conectada à mesma rede elétrica que todo mundo.
    Como metade da eletricidade é limpa, dizer que o cliente X usa energia renovável e o cliente Y não usa não faz muito sentido fisicamente.

    • A eletricidade se mistura em um pool.
      Se um fornecedor ou grupo de fornecedores compra apenas de fontes renováveis, não revende energia não renovável, não vende a mesma eletricidade duas vezes e consegue atender à minha demanda a qualquer momento, então eu estou comprando energia limpa desse pool.
      Não importa se os elétrons reais vieram de gás natural ou carvão.
      Isso porque eu comprei e coloquei no pool energia renovável suficiente, e enquanto eu uso elétrons vindos de gás natural, os elétrons que eu coloquei são usados por outra pessoa.
      Não tenho certeza se a Caltrain opera exatamente assim, mas o fato de todos usarem fisicamente o mesmo pool não torna impossível comprar energia 100% renovável.
    • Mesmo que não faça sentido fisicamente, faz sentido financeiramente.
      A geração de energia não é gratuita, então, renováveis ou não, as usinas só continuam produzindo enquanto alguém compra a eletricidade.
    • Em geral, é possível escolher na concessionária a composição das fontes de geração desejada.
      Por exemplo, eu uso um plano de energia 100% renovável.
    • Elétrons são apenas elétrons, no fim das contas.
      Mas o cliente X paga por fontes renováveis e o cliente Y paga por fontes não renováveis, então o cliente X pode dizer que usa energia renovável.
    • https://www.peninsulacleanenergy.com/news-releases/quick-cle...
  • Isso literalmente não é o ponto principal.
    O consumo de energia dos trens é insignificante em comparação com o efeito de substituir viagens de carro.
    Se essa economia puder ser convertida em velocidades maiores, mais passageiros e maior frequência de operação, isso é mais valioso.
    Se não houver como convertê-la assim, é um ganho gratuito e ótimo, mas o foco está errado.

    • Pelo menos para quem mora perto dos trilhos, há o benefício da melhora da qualidade do ar.
      Os antigos trens a diesel eram bem incômodos, a ponto de dar para sentir o cheiro e o gosto.
    • Pelo que ouvi, tanto a velocidade quanto a frequência de operação aumentaram bastante, e o número de passageiros também cresceu.
      O ruído e a poluição também caíram muito, então, no geral, é uma melhoria enorme.
  • É engraçado e ao mesmo tempo amargo ver os EUA só agora aprendendo o que órgãos estrangeiros já sabiam.
    Outro exemplo que vi hoje foi a taxa de congestionamento de NYC ter reduzido “surpreendentemente” de forma significativa os acidentes e ferimentos com carros em Manhattan.
    É um resultado óbvio demais.

    • Vejo isso como uma boa notícia, em uma direção positiva.
      Não dá para voltar ao passado, mas dá para melhorar a situação daqui para frente.
    • Para mobilizar ainda mais quem já concorda, é preciso continuar convencendo essas pessoas.
      Quando os indicadores se movem na direção certa, isso deve ser divulgado publicamente.
      Assim fica mais difícil para alguém, depois, reverter, cortar o orçamento ou interromper o avanço.
      Se a informação for enterrada em silêncio, fica fácil puxar o plugue.
    • Muitos trens de London ainda não usam frenagem regenerativa, embora a tecnologia para gerar eletricidade a partir do movimento exista há 194 anos.
    • Parece que você não viu a turma que gritava alto na internet que a taxa de congestionamento só tiraria dinheiro do bolso das pessoas e não teria efeito nenhum.
      Muita gente realmente acreditava que nada mudaria.
    • Não acho que seja impossível se surpreender.
      Isso porque, se houver menos carros em Manhattan, a velocidade média dos carros restantes pode aumentar, elevando a chance de acidentes.
  • É inacreditável que o metrô de New York City não tenha essa tecnologia.
    Ainda estamos respirando poeira de freio no metrô.

  • Não entendo bem o número de que a frenagem regenerativa dos novos trens gera cerca de 23% da energia consumida pelo sistema e a devolve à rede.
    Mesmo arredondando 23% para 25% e supondo que a recuperação da energia de frenagem seja 100% eficiente, isso significaria que um quarto da energia colocada no sistema volta.
    Em trânsito urbano de automóveis, talvez se passe 25% do tempo freando, mas trens passam muito tempo rodando e relativamente pouco tempo freando.
    Também não parece que um trem rolaria uma distância enorme sem tração se a locomotiva fosse removida; mesmo havendo energia a recuperar do momento, 25% do total parece muito.
    Fico curioso para saber como esse número se sustenta.

    • Para começar, esses trens provavelmente são unidades múltiplas elétricas (EMU).
      Em vez de uma única locomotiva puxar tudo, cada bogie é motorizado, então uma grande vantagem dos trens elétricos é conseguir atingir velocidade muito mais rapidamente.
      Respondendo à pergunta principal: a resistência ao rolamento de um trem em movimento é muito pequena, então a maior parte do custo energético ocorre na aceleração; em cruzeiro, ele provavelmente usa só algo como 5% a 10% da potência.
    • A parte de “não parece que rolaria uma distância enorme sem tração” é justamente o cerne dos sistemas ferroviários.
    • Trens têm pouco atrito com os trilhos.
      Esse é um dos motivos pelos quais são muito mais eficientes que carros com pneus de borracha.
      Se o atrito durante o movimento é muito baixo, faz sentido que, depois de ganhar velocidade, não seja necessária muita energia para manter o trem se movendo.
      Ao reduzir a velocidade, parte dessa energia volta, e o restante se perde como calor.
    • Até um vagão de trem em miniatura, com um único empurrão, rola facilmente o comprimento de uma sala grande.
      Basta ver que a área metálica de contato é de apenas cerca de 1 cm²: https://www.reddit.com/r/Damnthatsinteresting/comments/17ysd...
      O atrito é muito pequeno.
    • Jogando Derail Valley, dá para ter uma noção bastante realista de como trens seguem por inércia sem entrada de potência.
      Em terreno plano, basta dar um leve impulso de vez em quando para continuar andando.
  • Se a energia renovável for comprada de grandes barragens hidrelétricas, o preço da eletricidade para tração pode variar conforme o nível dos reservatórios.
    Em anos mais secos, o custo da eletricidade talvez suba.