ABB recycelt überschüssige Energie im Schienennetz von Melbourne

Aug 18, 2023

ABB hat die neueste Technologie genutzt, um den Passagieren in Melbourne eine angenehmere und kohlenstoffärmere Fahrt zu ermöglichen.

Das System des Unternehmens sammelt die Energie eines bremsenden Zugs, wenn dieser sich einer Station nähert, speichert sie kurz und speist sie dann wieder in die Stromversorgung des Zugs ein, während dieser auf seiner Fahrt beschleunigt.

Der Energieumverteiler wurde als Alternative zum Bau und Anschluss eines neuen Gleichrichter-Umspannwerks eingesetzt. Metro Trains Melbourne (Metro) Hurstbridge Line Upgrade Project.

Die erstmals in Australien eingesetzte Anwendung des 1.500-V-DC-Enviline-Energiespeichersystems (ESS) von ABB, das die überschüssige Bremsenergie speichert und an das Netz zurückgibt, wird es dem U-Bahn-Dienst ermöglichen, Strom effizienter zu nutzen, seine Nachhaltigkeit zu erhöhen und zu ermöglichen Es ist möglich, zusätzliche Züge zu geringeren Kosten als üblich hinzuzufügen.

Das Ende 2021 abgeschlossene Pilotprojekt musste auf seinem dreijährigen Weg bis zur Fertigstellung mehrere Hindernisse überwinden.

Zwei ABB-Ingenieure, Stephen Poh, Produktmarketingmanager für AC- und DC-Traktionsenergie, und Steven Dineen, leitender Projektingenieur, haben zusammen mit dem ABB-Werksteam in Bielsko-Biala, Polen, kontinuierlich die Gleise gemeinsam mit dem Kunden ausgerichtet und neu ausgerichtet, um dies abzuschließen Projekt.

Als Metro 2017 erstmals eine Ausschreibung für das Projekt auf der Hurstbridge-Linie machte, war ABB bereits damit beschäftigt, herauszufinden, welche Lösung sich am besten für die Lücke in der Energieversorgung rund um Diamond Creek zwischen Wattle Glen und Eltham auf der Hurstbridge-Linie eignen würde.

Vor der Pandemie kam es in der Diamond Creek Tie Station häufig zu Spannungsausfällen, und Metro suchte nach einer Lösung, um den Kunden eine reibungslosere Fahrt zu ermöglichen. Metro wollte außerdem die Frequenz der Züge auf der Strecke erhöhen, was den Bedarf an zuverlässigerer Energie in Diamond Creek erhöhen würde.

Ein Stück Schnur darf nicht zu lang sein

„Stellen Sie sich vor, die Stromversorgung sei wie ein Stück Schnur“, sagte Herr Poh.

„Je länger die Entfernung zwischen den Umspannwerken ist, desto lockerer wird der Strang, bis es dazwischen zu einem echten Einbruch kommt. Die traditionelle Lösung besteht darin, ein weiteres Gleichrichter-Umspannwerk einzubauen, um diesen Versorgungsrückgang auszugleichen. Metro hat einen Geschäftsfall identifiziert, um mit uns an einem Energieprojekt zu arbeiten Managementlösung.“

ABB war sich darüber im Klaren, dass ein Energiemanagementsystem im Hinblick auf Landnutzung und Bau kosteneffizienter wäre.

Wenn man dazu noch eine 15-prozentige Reduzierung der CO2-Emissionen hinzufügt, die durch die effektive Wiederverwertung andernfalls verlorener Energie im Netz erreicht wird, und die Möglichkeit, Strom aus dem Netz zu ergänzen, wurde das Energiemanagementsystem als beste Option für Diamond Creek entschieden.

ABB erhielt den Zuschlag für das Projekt aufgrund seiner starken lokalen Präsenz in Australien, die eine einfache Zusammenarbeit ermöglichen würde, und aufgrund seiner Erfahrung mit dieser Technologie.

ABB hatte zuvor ESS-Lösungen für 750-V-Bahnstrecken in den USA und Europa entwickelt, aber in den südlichen Bundesstaaten Australiens, hauptsächlich Victoria und New South Wales, werden Bahnstrecken mit 1.500 V betrieben.

„Für diese Umgebung mit hoher Kapazität und hoher Spannung mussten wir eine 1.500-V-Version entwickeln“, sagte Herr Poh.

Die ESS-Fachexperten von ABB waren im polnischen Technologiezentrum stationiert und arbeiteten 12 Monate lang mit dem Ingenieurteam in Australien an der Entwicklung und Erprobung eines 1.500-V-Gleichstrom-Energiespeichersystems unter Verwendung von Superkondensatoren mit einer Kapazität von 44 MJ, das den Metro-Anforderungen und geltenden Standards entsprach.

Der Australier strebt nach Supersicherheit

Metro forderte daraufhin ein höheres Maß an Sicherheit für seine Wartungsmitarbeiter.

„Wenn Sie an diesem Gerät arbeiten, müssen Sie sicherstellen, dass alles ausgeschaltet ist, damit Sie sicher sein können, hineinzugehen und daran zu arbeiten“, sagte Herr Dineen.

International wurden solche Erdungssysteme bisher manuell bedient, für Metro stellte dies jedoch ein hohes Risiko dar.

„Metro forderte, dass wir automatische Erdungsschalter in die Konstruktion des ESS einbauen, damit sich die Ausrüstung auf Knopfdruck selbst erdet“, sagte Herr Dineen.

ABB hat das Feedback von Metro berücksichtigt und das Energiespeichersystem neu konzipiert.

„Wir haben eine 20-seitige Spezifikation speziell für das innovative automatische Erdungsstück erstellt“, sagte Herr Poh.

ABB beschaffte einzigartige Teile und entwickelte ein neues System, das ein Höchstmaß an Sicherheit bietet, um den Anforderungen der Metro gerecht zu werden. Anschließend musste das Gerät wieder in die Herstellungsphase und in die eigene Testphase übergehen.

Mit der COVID-19-Pandemie kam die Herausforderung der Installation und Prüfung vor Ort, an der normalerweise das polnische ABB-Team zusammen mit lokalen ABB-Experten beteiligt wäre. Stattdessen leitete ABB einen virtuellen Inbetriebnahmeprozess ein, um allen Beteiligten, einschließlich Metro und den Kollegen im Ausland, die Möglichkeit zu geben, den Betrieb aus der Ferne durchzuführen.

„Der Prozess der Organisation einer Tuning-Fahrt von Mitternacht bis zum Morgengrauen mit Fahrzeugen, Lokführern, Kontrolleuren usw. hatte begonnen, als Länder als Reaktion auf die COVID-19-Pandemie begannen, ihre Grenzen zu schließen. Unser polnisches Team hatte junge Familien und konnte „Wir werden nicht auf unbestimmte Zeit in Australien festsitzen“, sagte Herr Dineen.

„Also eilten sie zurück nach Hause und wir begannen zu überlegen, wie wir das System in Betrieb nehmen könnten, wobei sie die notwendigen Verfahren aus der Ferne unterstützen könnten.“

Im ersten Halbjahr 2021 wurde das System in Betrieb genommen und Ende 2021 wurde die ESS an das Netz der Hurstbridge Line angeschlossen.

„In den über drei Jahren der Bewertung und Entwicklung war kein einziger Moment umsonst. Sowohl das ursprüngliche Enviline 1.500 V-ESS nach globalem Standard als auch das einzigartige System mit erhöhter Sicherheit wurden jetzt vollständig getestet, um die Metro-Anforderungen zu erfüllen“, sagte Poh .

Auf dem Weg zur Maximierung der Rendite

Sie können sich vorstellen, dass jeder städtische Verkehrs- und Eisenbahnbetreiber auf der Welt gerne ein Stück dieser energierecyclingfähigen, nachhaltigen Technologie haben möchte. Poh und Dineen haben darauf hingewiesen, dass mehrere Faktoren die Kapitalrendite eines Umspannwerkersatzes maximieren.

Beispielsweise erzeugt es die meiste Energie an Bahnhöfen, an denen der Zug bei der Annäherung an den Bahnsteig stark bremsen muss, sodass flache oder kurvige Anfahrten die erzeugte Energie begrenzen. Das Enviline ESS kann bis zu 30 Prozent der ansonsten verschwendeten Energie einfangen, was eine erhebliche Einsparung des ansonsten aus dem Netz bezogenen Stroms bedeuten kann.

„Und wenn Ihre Leitung oder Ihr Netzwerk die richtigen Bedingungen für zehn davon hat, erhalten Sie natürlich zehnmal die Vorteile“, sagte Herr Poh.

Metro wird seinen Netzwerkbedarf weiterhin untersuchen, um weitere Geschäftsszenarien für den Einsatz des Energiemanagementsystems zu ermitteln, und das statische Energiespeichersystem Enviline ESS wird sich als Reaktion auf die Kundenbedürfnisse weiterentwickeln.

„Metro könnte entscheiden, dass es das System noch mehr lieben würde, wenn es über einen erweiterten Speicher verfügt, sodass die gewonnene Energie für die Befriedigung mehrerer Bedürfnisse verwendet werden könnte“, sagte Herr Poh.

„ABB strebt immer zuerst nach dem Besten und dann danach, mehr aus seiner Technik herauszuholen.“

Das ABB-Team hat seine Bereitschaft zum Ausdruck gebracht, diese Reise fortzusetzen. Im Moment genießen sie jedoch die Plattform eines dreijährigen, gut umgesetzten Projekts mit inzwischen bewährten Technologien, die dazu beitragen können, dass Eisenbahnen rund um den Globus sanfter über die Erdoberfläche fahren.

Dieser gesponserte Leitartikel wird Ihnen von ABB präsentiert. Weitere Informationen finden Sie unter https://new.abb.com/au.