- 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
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
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
A península de San Francisco precisa ficar mais parecida com Manhattan do que é hoje
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
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
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...
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
A crítica em si é válida, mas em muitos casos acabam jogando tudo fora por medo dos problemas
A parte difícil é decidir para quais projetos reduzir a regulação e quais regulações devem continuar
É um problema do tipo cerca de Chesterton
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
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 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
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.
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.
A geração de energia não é gratuita, então, renováveis ou não, as usinas só continuam produzindo enquanto alguém compra a eletricidade.
Por exemplo, eu uso um plano de energia 100% renovável.
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.
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.
Os antigos trens a diesel eram bem incômodos, a ponto de dar para sentir o cheiro e o gosto.
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.
Não dá para voltar ao passado, mas dá para melhorar a situação daqui para frente.
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.
Muita gente realmente acreditava que nada mudaria.
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.
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.
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.
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.
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.