تحلیل کاربرد فناوری های نوین تبدیل انرژی در سامانه های حمل ونقل ریلی شهری (مترو)

انرژی کشش در سیستم های مترو ۴۰ تا ۷۰ درصد از کل مصرف انرژی را تشکیل می دهد و به دلیل فاصله کم ایستگاه ها، انرژی ترمز بازتولیدی تولیدشده بسیار زیاد است که در صورت مدیریت نامناسب در مقاومت های ترمز هدر می رود. هدف پژوهش حاضر تحلیل کاربرد فناوری های نوین تبدیل انرژی در سامانه های حمل ونقل ریلی شهری است. بر اساس هدف، روش پژوهش با رویکرد تحلیلی-کاربردی، پنج فناوری کلیدی تبدیل انرژی شامل مبدل های دوطرفه، سیستم های ذخیره سازی با ابرخازن های ایستگاهی، سیستم های هیبریدی باتری-ابرخازن، سیستم های فلایویل و یکپارچه سازی انرژی خورشیدی را مورد تحلیل قرار داده است. نتایج پژوهش نشان داده که مبدل های دوطرفه نرخ بهره برداری از انرژی ترمز را ۸.۸۵ درصد افزایش و هزینه های برق را ۶.۹۶ درصد کاهش می دهند. ابرخازن های ایستگاهی در خط ۳ مترو تهران، ۴۴ درصد صرفه جویی در ساعات کم بار و ۴۲ درصد در ساعات اوج را نشان داده اند. سیستم های هیبریدی باتری-ابرخازن روزانه ۴ تا ۶ مگاوات ساعت انرژی بازیافتی در هر پست یکسوسازی ذخیره می کنند. سیستم های فلایویل نوسانات ولتاژ شبکه را ۲۵ درصد کاهش داده و روزانه ۶۰۰ کیلووات ساعت انرژی بازیافتی دارند. یکپارچه سازی انرژی خورشیدی مصرف انرژی پست های تغذیه را تا ۲۴.۸۹ درصد کاهش می دهد. بر اساس نتایج، پیشنهاد می شود که متروها با نصب مبدل های دوطرفه در پست های تغذیه، پیاده سازی سیستم های ذخیره سازی هیبریدی و ابرخازن های ایستگاهی، استقرار سیستم های فلایویل و یکپارچه سازی انرژی خورشیدی، مصرف انرژی را به طور قابل توجهی کاهش دهند و به تحقق اهداف توسعه پایدار کمک نمایند.

کلیدواژه ها:

تبدیل انرژی ، انرژی ترمز بازتولیدی ، سیستم های ذخیره سازی انرژی ، مترو ، فناوری های نوین