Une compagnie ferroviaire réutilise l’énergie cinétique de ses trains

Une solution conçue par le groupe helvético-suédois ABB permet à une importante société de transport basée aux États-Unis de capter l’excédent d’énergie produit par un train lors du freinage d’arrêt et de le réutiliser quelques secondes plus tard pour aider le train à redémarrer.

La société de transport Southeastern Pennsylvania Transit Authority (SEPTA) exploite le sixième plus grand système de transport public des États-Unis. Elle dessert près de 4 millions de personnes dans la ville de Philadelphie et en périphérie.

80% de la consommation annuelle d’électricité de la SEPTA, s’élevant à 500 millions de kilowattheures, est utilisée pour alimenter les trains, dont 60 % est dédiée à l’énergie cinétique (mouvement). Cependant, une grande partie de cette énergie est gaspillée chaque fois qu’un train freine à son arrivée à une gare. Capter et recycler cette énergie pourraient réduire la consommation d’énergie globale de la SEPTA de plus de 10 %.

La solution proposée par ABB est fondée sur le système régénératif de stockage d’énergie Envistore.

En temps normal, le système utilise des supercondensateurs à double couche pour régénérer l’énergie de freinage du train et la réutiliser pour faciliter l’accélération. Dans le cadre du projet de la SEPTA, ABB a remplacé son support de stockage par un système de batterie au lithium-ion pouvant stocker de grandes quantités d’énergie excédentaires de freinage, pour ensuite retourner l’énergie lorsque les prix de l’énergie augmentent sur le marché, habituellement lors des périodes de pointe et des conditions de température élevée.

Le système Envistore est ainsi en mesure de faire baisser sensiblement la consommation d’énergie du secteur ferroviaire, de stabiliser la tension de la traction électrique et de réduire la demande de pointe pour le réseau local.

Depuis presque 1 an, la solution est testée avec succès dans un poste électrique de la voie de transport rapide (Market-Frankford) de la ville de Philadelphie, où elle dessert 5 gares ferroviaires et régénère quotidiennement l’énergie d’environ 400 arrêts de trains à chaque gare. Elle permettrait de recycler annuellement plus de 1.200 mégawattheures d’énergie et de générer des économies d’environ 440.000 dollars.

Le système d’ABB a même récemment été choisi par AGP Metro Polska pour la nouvelle ligne de métro 2 à Varsovie, où il permettra de recycler l’énergie de freinage des stations de métro et l’énergie gravitationnelle produite lors de son passage sous le fleuve Vistule.

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richelieu

depuis sa création le RER injecte sur le réseau l’énergie récupéré au freinage , pourquoi aller chercher des batteries alors que le réseau est disponible?

crolles

Il est dit “Une solution conçue par le groupe helvético-suédois ABB permet à une importante société de transport basée aux États-Unis de capter l’excédent d’énergie produit par un train lors du freinage d’arrêt et de le réutiliser quelques secondes plus tard pour aider le train à redémarrer” et “ABB a remplacé son support de stockage par un système de batterie au lithium-ion pouvant stocker de grandes quantités d’énergie excédentaires de freinage, pour ensuite retourner l’énergie lorsque les prix de l’énergie augmentent sur le marché, habituellement lors des périodes de pointe et des conditions de température élevée.” Alors c’est quoi la nouveauté : utiliser l’énergie stockée pour rédémarrer le train ou la vendre aux meilleurs tarifs lors des pointes. ??? Cdlt

Guydegif(91)

Qqs questions: L’iD de récupérer de l’énergie cinétique au freinage est judicieuse, et devrait être plus largement adoptée: pour les trains, RER, TER, métros, partout, ainsi que poids lourds, bus, etc… Même la F1 s’y est mise il y a qqs temps déjà!,(KERS) et continue en 2013, pour devenir encore plus ambitieuse en 2014 avec une double récupération cinétique ET thermique, donc 2 générateurs-moteurs ! Ce concept est-il à ce jour encore absent aux US qui jurent surtout par des trains sur rails et sur routes trans-états très conséquents ? Bizarre ! On y viendrait donc, OK, soit, TB! Pourquoi stocker dans une batterie, même Li-Ion, alors qu’on devrait pouvoir ré-injecter dans le réseau? Si Richelieu dit vrai, c’est déjà ce qui est fait dans les RER, et j’avais cru comprendre aussi dans les TGV ! Qu’est-ce qui explique un tel retard chez nos amis US et Polonais? Merci de lever ces domaines d’interrogation. A+ Salutations Guydegif(91)

Tech

d’ accord avec Crolles, explication possible: avant c’était super condo et redémarrage après c’est batterie et vente au meilleur prix. avec les condensateurs, le courant de fuite peu être plus important qu’avec les batteries et bien sur l’énergie engrangée plus faible.dans le cas d’une longue descente, les batteries peuvent stocker plus que ce qui servirait à redémarrer d’où l’achat à bas cout ou la vente au prix les plus hauts dans la journée! je me demande qui négocie !!! , c’est à peu près prévisible, si le train est à l’heure!

Tech

l’explication possible d’utilisation de la batterie, est double: décharger la batterie, même si le train n’est pas “en route” ne pas injecter dnas le réseau si le réseau est déjà saturé au moment du freinage!

Abb envistore

Messieurs, je vous explique. Je suis le product manager pour l’Envistore et responsable du projet. Tout d’abord, comme dans tous les réseaux modernes, les trains réinjectent l’énergie de freinage. Sans cela ce projet ne serait pas possible. Toutefois, sur une base quotidienne, a peine la moitié de cette énergie est reprise par les autres trains selon la synchro du freinage avec la demande, l’excédent étant dissipée dans des résistances. Le système Envistore capte cette énergie excédente qui serait autrement dissipée. Le système fonctionne en courant continue, lequel alimente les systèmes de trains urbains tels les métros, trains légers, trams …., mais pas les trains rapides comme le TGV qui fonctionne en alternatif. Jusque-la, le sytème serait équipé de super condos et réinjecterait l’énergie quelques secondes plus tard lors du démarrage du train. Toutefois, le marché de l’électricité a Philadelphie est ouvert, et le fournisseur local achète des services de stockage pour réguler la fréquence du réseau. Pour cett raison, une batterie Lithium de 420 kWh de la compagnie Saft a été utilisée et le système a été programmé afin de moduler la consommation de la sous station en fonction d’un signal en temps réel fourni par l’opérateur. Grace a la grande capacité de la batterie, le sytème peut réduire ou augmenter a consommation jusqu’a 800kW de façon continue, et reste en fonction durant les 20 heures d’opération du système ferroviaire. L’innovation est que ce système combine ces 2 opérations simultanément, c’est-a-dire qu’il capte le surplus du freinage qui serait autrement dissipé dans des résistances, et donc évite les pertes, et en même temps vend l’utilisation de la batterie pour réguler la fréquence du réseau élecrique. Donc pour une fois et demi le coût, on obtient deux bénéfices. En passant, l’Envistore a été développé a Montréal par une boîte achetée par ABB en 2011 (Envitech Energie). Vous pouvez nous trouver en googlant cette compagnie. Nous sommes toujours intéressé par de bons candidats techniques et commerciaux…. si l’aventure du Québec vous intéresse.

Abb envistore

Messieurs, je vous explique. Je suis le product manager pour l’Envistore et responsable du projet. Tout d’abord, comme dans tous les réseaux modernes, les trains réinjectent l’énergie de freinage. Sans cela ce projet ne serait pas possible. Toutefois, sur une base quotidienne, a peine la moitié de cette énergie est reprise par les autres trains selon la synchro du freinage avec la demande, l’excédent étant dissipée dans des résistances. Le système Envistore capte cette énergie excédente qui serait autrement dissipée. Le système fonctionne en courant continue, lequel alimente les systèmes de trains urbains tels les métros, trains légers, trams …., mais pas les trains rapides comme le TGV qui fonctionne en alternatif. Jusque-la, le sytème serait équipé de super condos et réinjecterait l’énergie quelques secondes plus tard lors du démarrage du train. Toutefois, le marché de l’électricité a Philadelphie est ouvert, et le fournisseur local achète des services de stockage pour réguler la fréquence du réseau. Pour cett raison, une batterie Lithium de 420 kWh de la compagnie Saft a été utilisée et le système a été programmé afin de moduler la consommation de la sous station en fonction d’un signal en temps réel fourni par l’opérateur. Grace a la grande capacité de la batterie, le sytème peut réduire ou augmenter a consommation jusqu’a 800kW de façon continue, et reste en fonction durant les 20 heures d’opération du système ferroviaire. L’innovation est que ce système combine ces 2 opérations simultanément, c’est-a-dire qu’il capte le surplus du freinage qui serait autrement dissipé dans des résistances, et donc évite les pertes, et en même temps vend l’utilisation de la batterie pour réguler la fréquence du réseau élecrique. Donc pour une fois et demi le coût, on obtient deux bénéfices. En passant, l’Envistore a été développé a Montréal par une boîte achetée par ABB en 2011 (Envitech Energie). Vous pouvez nous trouver en googlant cette compagnie. Nous sommes toujours intéressé par de bons candidats techniques et commerciaux…. si l’aventure du Québec vous intéresse.

crolles

Ah voilà nune explication technique comme on les aime. Merci à vous A noter qu’il y a des études pour utiliser de la meme façon l’énergie stockée dans les batteries des voitures électriques : 20kWh multiplié par un million de voitures dont on pompe si besoin 10% de la capacité ça fait 2 million de kWh. Pas mal; mais pas évident à implémenter. Cdlt

fredo

belle idée astucieuse, bravo.voilà un système qui mérite en effet une diffusion plus large sur les autres réseaux ferrés alimentés en contin. Merci au chef de projet d’ABB pour ses explications concises.

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