تولید برق از ترمز در بارسلونا
مهندسان شهر بارسلونا از ترمز احیاکننده متروها برای تأمین برق قطارها، ایستگاه‌ها و شارژرهای برقی محله بهره می‌برند.
به گزارش دنده6 : خیلی از مسافرانی که از ایستگاه محله‌ای کارگر نشین در خارج از بارسلونا بیرون می‌آیند، نمی‌دانند که سیستم متروی‌شان چقدر نوآورانه است. تکنولوژی به‌کاررفته در ترمزهای احیاکننده برخی از ایستگاه‌های متروی این شهر شباهت زیادی به خودروهای برقی و هیبریدی دارد و متروهایی که آن‌ها سوارش می‌شوند، بخشی از نیروی تولیدی‌اش را به شارژرهای EV در پارکینگ مجاور، چراغ‌هایی که ایستگاه را روشن می‌کنند و پله‌های برقی سالن منتقل می‌کنند.
هر بار که قطار به ایستگاه نزدیک می‌شود، انرژی تولیدشده در اثر اصطکاک، به برق تبدیل می‌شود و این برق تولید شده از طریق اینورترها، در سراسر سیستم مترو توزیع می‌گردد.
شارژر فوق‌سریع نصب‌شده در خارج از ایستگاه Bellvitge، یکی از چهار “پمپ‌بنزین برقی‌ای” است که در ماه جولای نصب شد و اپراتور اصلی حمل‌ونقل شهری بارسلونا (TMB) قصد دارد سه مورد دیگر را به خط متروی این شهر اضافه کند.
مارک ایگلسیاس، رئیس تحرک پایدار در منطقه شهری بارسلونا دراین‌باره گفت: «در تلاش هستیم تا از نیرویی که در حال حاضر در سیستم مترو وجود دارد استفاده کنیم و از این انرژی اضافی برای تغذیه شارژرهای الکتریکی در خیابان بهره ببریم.»
سالانه ساکنان و گردشگران ۴۴۰ میلیون سفر را با سیستم متروی بارسلونا که شامل ۱۶۵ ایستگاه است، انجام می‌دهند و تا امروز سه اینورتر در برخی از ایستگاه‌ها نصب‌شده و ۱۳ مورد دیگر در حال انجام است که با راه‌اندازی آن‌ها، انتظار می‌رود که ترمز احیاکننده متروها، ۴۱% انرژی موردنیاز برای تأمین انرژی قطارها را فراهم کند؛ آن‌هم از منبع انرژی تجدیدپذیری که باعث صرفه‌جویی در حدود ۳.۹ متریک تن انتشار دی‌اکسید کربن در سال می‌شود.
بارسلونا پیشگام انرژی تولیدی از ترمز مترو
گرچه در خیلی از شهرها مثل وین، فیلادلفیا و سائوپائولو تا حدی از ترمز احیاکننده استفاده می‌شود؛ ولی در بارسلونا به‌طور گسترده‌تری از این تکنولوژی بهره‌برداری می‌شود و برای اولین بار است که از آن برای زیرساخت شارژ خودروهای الکتریکی استفاده می‌شود. استفاده از انرژی‌ای که در حالت معمول با کاهش سرعت قطار به شکل گرما از دست می‌رود، به‌طور قابل‌توجهی مصرف انرژی سیستم حمل‌ونقل را کاهش خواهد داد.
جوردی پیکاس، مدیر پروژه و مدیر سیستم‌های مترو TMB به این نکته اشاره‌کرده که با پذیرش MetroCHARGE، ۳۳% از انرژی مورداستفاده قطارها از ترمزهای احیاکننده تأمین می‌شود. این میزان انرژی برای تأمین برق ۲۵ ایستگاه مترو کافی است. او گفت: «در سیستم متروهایی که از ترمز احیاکننده استفاده نمی‌کنند، انرژی زیادی وجود دارد که مورداستفاده قرار نمی‌گیرد و نه‌تنها هدر می‌رود، بلکه باعث ایجاد گرمایی می‌شود که در داخل تونل‌ها پخش‌شده و دمای محیط را افزایش می‌دهد». از زمان اجرای ترمز احیاکننده، دمای سیستم متروی بارسلون تا اندازه محسوسی کاهش‌یافته است.
پارسال، برق‌رسانی حمل‌ونقل با سبقت از انرژی‌های تجدیدپذیر، عنوان بزرگ‌ترین دسته سرمایه‌گذاری انتقال انرژی در جهان را مال خود کرد و حدود ۶۳۴ میلیارد دلار در سطح جهان هزینه به همراه داشت. گرچه اجرای MetroCHARGE حدود ۸.۶ میلیون دلار هزینه برداشته، اما انتظار می‌رود که این هزینه طی ۴ تا ۵ سال آتی با صرفه‌جویی در انرژی و درآمد حاصل از ایستگاه‌های شارژ جبران شود.
پیکاس ادامه داد: «سیستم‌های مترو در سراسر جهان زیرساخت‌های الکتریکی موردنیاز برای این رویکرد را دارند، اما همه آن‌ها از قطارهای مجهز به ترمز احیاکننده استفاده نمی‌کنند و به‌روزرسانی آن‌ها نیز گران است. تمام قطارهای بارسلونا از دهه ۱۹۸۰ دارای این فناوری هستند. با توجه به اینکه هزینه یک قطار حدود ۶.۶ میلیون دلار و طول عمر متوسط آن ۳۵ تا ۴۵ سال است، ضروری است که اپراتورهای حمل‌ونقل آن‌ها را در برنامه‌ریزی‌های میان‌مدت و بلندمدتشان بگنجانند.»
چالش‌های مختلف پیاده‌سازی این پروژه
البته چالش‌های دیگری فراتر از هزینه پیاده‌سازی این ایده وجود دارد؛ از جمله یافتن نقاط بهینه برای قرار دادن اینورترها و ایستگاه‌های شارژ در یک منطقه متراکم شهری. پیکاس ادامه داد: «سخت‌ترین چالش، دستیابی به توافق با شهرداری‌های مختلف برای دسترسی به فضای عمومی برای نصب شارژرها بود.»
در این بین، شهرهای دیگری مثل دهلی‌نو نیز برای پیاده‌سازی این طرح ابراز علاقه کرده‌اند و TMB اطلاعات مشابهی را با مقامات وین و یک کنسرسیوم بین‌المللی متشکل از ۴۵ سیستم حمل‌ونقل به اشتراک گذاشته است. احمد محمد، مدیر مطالعات تحصیلات تکمیلی گفت که شهرهایی مثل نیویورک (که با ۴۷۲ ایستگاه، دارای پنجمین سیستم متروی بزرگ جهان است) می‌توانند به دلیل مقیاس گسترده شبکه مترو، صرفه‌جویی هنگفتی در مصرف انرژی با بهره‌گیری از انرژی حاصل از ترمزهای احیاکننده داشته باشند. طبق گفته او، با استفاده از سیستم ترمز احیاکننده برای تولید برق برای حرکت قطارها و امکانات ایستگاه‌ها، می‌توان مصرف انرژی در متروی نیویورک را تا ۳۵% کاهش داد.
او معتقد است که یکی از موانع اصلی برای اجرای این سیستم، کمبود اطلاعات و آماری است که نشان دهد با اتخاذ این سیستم چقدر در انرژی و هزینه صرفه‌جویی خواهد شد. طبق گفته محمد، الگو گرفتن از پروژه‌هایی مثل بارسلونا به شهرهای دیگر در درک مزایای ترمز احیاکننده کمک خواهد کرد.
چالش دیگر تعداد افراد ذینفع درگیر در پروژه، ازجمله شرکت‌های فناوری و برق است و تعیین مواردی مثل‌اینکه چه کسی باید هزینه‌های پروژه را پرداخت کند، چه کسی آن را اجرا و چه کسی کنترل خواهد کرد، سخت خواهد بود.
