ABB recycle l'énergie inutilisée du réseau ferroviaire de Melbourne

Aug 18, 2023

ABB a exploité les dernières technologies pour offrir aux passagers de Melbourne une conduite plus fluide et à faible émission de carbone.

Le système de l'entreprise récupère l'énergie d'un train qui freine à l'approche d'une gare, la stocke brièvement, puis la réinjecte dans l'alimentation électrique du train au fur et à mesure de son accélération.

Le redistributeur d'énergie a été appliqué comme alternative à la construction et à la connexion d'une nouvelle sous-station de redressement Metro Trains Melbourne (Metro) Hurstbridge Line Upgrade Project.

La première application australienne du système de stockage d'énergie ABB Enviline de 1 500 V CC d'ABB, qui stocke et restitue l'énergie de freinage excédentaire au réseau, permettra au service de métro d'utiliser plus efficacement l'électricité, d'augmenter sa durabilité et d'ajouter des trains supplémentaires à un coût inférieur à la normale.

Le projet pilote, achevé fin 2021, a dû négocier plusieurs obstacles au cours de son parcours de trois ans vers son achèvement.

Deux ingénieurs d'ABB, Stephen Poh, Product Marketing Manager of AC and DC Traction Power, et Steven Dineen, Lead Project Engineer, ainsi que l'équipe de l'usine ABB à Bielsko-Biala, en Pologne, ont continuellement aligné et réaligné les voies avec le client pour mener à bien ce projet.

Lorsque Metro a lancé son premier appel d'offres pour le projet sur la ligne Hurstbridge en 2017, ABB s'était déjà engagé à déterminer quel type de solution serait le mieux appliqué à l'écart d'approvisionnement énergétique autour de Diamond Creek, entre Wattle Glen et Eltham sur la ligne Hurstbridge.

Avant la pandémie, la station de liaison de Diamond Creek avait connu de fréquentes chutes de tension, Metro cherchant une solution pour offrir aux clients un voyage plus fluide. Metro souhaitait également augmenter la fréquence des trains sur la ligne, ce qui augmenterait les besoins en énergie plus fiable à Diamond Creek.

Un morceau de ficelle ne peut pas être trop long

"Imaginez que l'approvisionnement en électricité est comme un morceau de ficelle", a déclaré M. Poh.

"Plus la distance entre les sous-stations est longue, plus cette chaîne se relâche jusqu'à ce qu'il y ait une véritable baisse entre les deux. La solution traditionnelle consiste à installer une autre sous-station de redressement, pour améliorer cette baisse d'alimentation. Metro a identifié une analyse de rentabilisation pour travailler avec nous sur une solution de gestion de l'énergie."

ABB a compris qu'un système de gestion de l'énergie serait plus rentable en termes d'utilisation du sol et de construction.

Ajoutez à cela une réduction de 15 % des émissions de carbone, obtenue en recyclant efficacement l'énergie autrement perdue dans le réseau, et la possibilité de compléter l'électricité tirée du réseau, et le système de gestion de l'énergie a été décidé comme la meilleure option pour Diamond Creek.

ABB a remporté le projet en raison de sa forte présence locale en Australie, qui permettrait une collaboration facile, et en raison de son expérience avec cette technologie.

ABB avait précédemment développé des solutions ESS pour les lignes ferroviaires 750 V aux États-Unis et en Europe, mais dans les États du sud de l'Australie, principalement Victoria et la Nouvelle-Galles du Sud, les lignes ferroviaires fonctionnent à 1 500 V.

"Pour cet environnement haute capacité et haute tension, nous devions concevoir une version 1 500 V", a déclaré M. Poh.

Les experts en la matière d'ESS d'ABB étaient basés au Centre de technologie polonais et ont travaillé pendant 12 mois avec l'équipe d'ingénierie en Australie, développant et testant un système de stockage d'énergie de 1 500 V CC utilisant un stockage de supercondensateur d'une capacité de 44 MJ, qui répondait aux exigences de Metro et aux normes applicables.

La poussée australienne vers la super sécurité

Metro a par la suite demandé un niveau de sécurité plus élevé pour ses employés d'entretien.

"Lorsque vous travaillez sur cet équipement, vous devez vous assurer que tout est éteint, afin que vous sachiez que vous pouvez entrer et travailler dessus en toute sécurité", a déclaré M. Dineen.

À l'échelle internationale, de tels systèmes de mise à la terre ont été actionnés manuellement, mais pour Metro, cela représentait un risque élevé.

"Metro a demandé que nous incorporions des interrupteurs de mise à la terre automatiques dans la conception de l'ESS, afin que l'équipement se mette à la terre d'une simple pression sur un interrupteur", a déclaré M. Dineen.

ABB a pris en compte les commentaires de Metro et a repensé le système de stockage d'énergie.

"Nous avons créé une spécification de 20 pages uniquement pour la pièce de mise à la terre automatique innovante", a déclaré M. Poh.

ABB s'est procuré des pièces uniques et a conçu un nouveau système intégrant le plus haut niveau de sécurité pour répondre aux besoins de Metro. L'équipement devait alors retourner en phase de fabrication et dans sa propre phase de test.

Avec la pandémie de COVID-19 est venu le défi de l'installation et des tests sur site qui impliqueraient normalement l'équipe polonaise d'ABB ainsi que des experts ABB locaux. Au lieu de cela, ABB a lancé un processus de mise en service virtuelle pour permettre à toutes les parties, y compris Metro et ses collègues étrangers, de mener l'opération à distance.

"Le processus d'organisation d'une course de réglage de minuit à l'aube avec du matériel roulant, des conducteurs de train, des contrôleurs, etc. avait commencé, lorsque les pays ont commencé à fermer leurs frontières en réponse à la pandémie de COVID-19. Notre équipe polonaise avait de jeunes familles et ne pouvait pas être coincé en Australie indéfiniment ", a déclaré M. Dineen.

"Alors ils se sont précipités chez eux et nous avons commencé à déterminer comment nous pourrions mettre en service le système avec eux pour prendre en charge à distance les procédures nécessaires."

Au premier semestre 2021, le système a été mis en service et fin 2021, l'ESS a été connecté au réseau de la ligne Hurstbridge.

"Pas un instant des trois années d'évaluation et d'ingénierie n'a été vain. L'ESS original de norme mondiale Enviline 1 500 V et le système unique ultra-sécurisé sont maintenant entièrement testés pour répondre aux exigences de Metro", a déclaré M. Poh.

En bonne voie pour maximiser les rendements

Vous pourriez imaginer que chaque opérateur de transport urbain et ferroviaire dans le monde aimerait avoir une tranche de cette technologie durable de recyclage d'énergie. Poh et Dineen ont souligné que plusieurs facteurs maximiseront les retours sur investissement d'un substitut de sous-station.

Par exemple, il génère le plus d'énergie dans les gares où le train doit essentiellement appliquer ses freins à l'approche du quai, de sorte que les approches à plat ou sinueuses limiteront l'énergie générée. L'Enviline ESS peut capter jusqu'à 30 % de l'énergie autrement gaspillée, ce qui peut représenter une économie importante sur l'électricité autrement tirée du réseau.

"Et bien sûr, si votre ligne ou votre réseau a les bonnes conditions pour dix d'entre eux, vous obtenez dix fois plus d'avantages", a déclaré M. Poh.

Metro continuera d'étudier la demande de son réseau afin d'identifier davantage de cas d'affaires pour l'utilisation du système de gestion de l'énergie, et le système de stockage d'énergie statique Enviline ESS continuera d'évoluer en réponse aux besoins des clients.

"Metro pourrait décider qu'il aimerait encore plus le système s'il disposait d'un stockage étendu, de sorte que l'énergie capturée puisse être dirigée vers plusieurs besoins", a déclaré M. Poh.

"ABB s'efforce toujours d'abord d'obtenir le meilleur, puis de tirer le meilleur parti de son ingénierie."

L'équipe d'ABB a déclaré qu'elle était impatiente de poursuivre ce voyage. Cependant, pour le moment, ils se prélassent sur la plate-forme d'un projet de trois ans bien mené, avec des technologies désormais éprouvées et testées qui peuvent aider les chemins de fer du monde entier à rouler plus légèrement sur la surface de la terre.

Cet éditorial sponsorisé vous est présenté par ABB. Pour plus d'informations, visitez https://new.abb.com/au.