ABB、メルボルンの鉄道網で余剰エネルギーをリサイクル

Aug 18, 2023

ABB は最新のテクノロジーを活用して、メルボルンの乗客に、よりスムーズで低炭素な乗り心地を提供しています。

同社のシステムは、列車が駅に近づくときにブレーキをかけた列車からエネルギーを集め、一時的に蓄え、その後列車が加速するときに列車の電源に再注入する。

このエネルギー再分配器は、新しい整流変電所を建設して接続する代替手段として、Metro Trains Melbourne (Metro) Hurstbridge Line Upgrade Project として適用されました。

ABBの1,500V DC ABB Enviline Energy Storage System (ESS)のオーストラリア初の適用により、余剰のブレーキエネルギーを蓄えて送電網に戻すことで、地下鉄サービスがより効率的に電力を利用できるようになり、持続可能性が向上し、通常よりも低いコストで列車を追加するためのものです。

2021年末に完了したこのパイロットプロジェクトは、完成までの3年間の道のりでいくつかの障害を乗り越えなければならなかった。

ACおよびDCトラクションパワーの製品マーケティングマネージャーであるStephen Poh氏と主任プロジェクトエンジニアであるSteven Dineen氏の2人のABBエンジニアは、ポーランドのビエルスコビャワにあるABB工場チームとともに、これを完了するために顧客と継続的に調整および再調整を行ってきました。プロジェクト。

2017年にメトロが初めてハーストブリッジ線のプロジェクトに入札したとき、ABBはすでに、ハーストブリッジ線のワトル・グレンとエルサムの間、ダイアモンド・クリーク周辺のエネルギー供給のギャップにどのような解決策を適用するのが最適かを検討していました。

パンデミック前、ダイアモンド クリーク タイ駅では頻繁に電圧低下が発生していたため、メトロは顧客によりスムーズな移動を提供するソリューションを模索していました。 メトロはまた、路線内の列車の頻度を増やしたいと考えていました。これにより、ダイヤモンド クリークでのより信頼性の高いエネルギーの要件が高まります。

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「電力供給が糸のようなものだと想像してみてください」とポー氏は語った。

「変電所間の距離が長くなるほど、変電所間に実際のディップが発生するまで、ストリングは緩みます。従来の解決策は、別の整流器変電所を設置して、供給ディップを改善することです。メトロは、エネルギー問題で当社と協力するビジネスケースを特定しました。」管理ソリューション。」

ABB は、土地利用と建設の観点から、エネルギー管理システムのほうがコスト効率が高いことを理解していました。

これに加え、送電網内で失われたエネルギーを効果的にリサイクルすることで炭素排出量が 15% 削減され、送電網から得られる電力を補うことができるため、エネルギー管理システムがダイヤモンド クリークにとって最良の選択肢であると判断されました。

ABB は、オーストラリアでの強力な現地プレゼンスと容易なコラボレーションを可能にするこのテクノロジーの経験に基づいて、このプロジェクトを受注しました。

ABBは以前、米国とヨーロッパの750V鉄道向けのESSソリューションを開発していましたが、オーストラリア南部の州、主にビクトリア州とニューサウスウェールズ州では、鉄道線は1,500Vで運営されています。

「この大容量、高電圧環境のために、1,500V バージョンを設計する必要がありました」とポー氏は言いました。

ABBのESS主題専門家はポーランド技術センターに拠点を置き、オーストラリアのエンジニアリングチームと12か月間協力して、44MJ容量のスーパーキャパシタストレージを使用した1,500V DCエネルギー貯蔵システムの開発とテストを行い、メトロの要件と該当する基準を満たしました。

超安全性を目指すオーストラリアの取り組み

その後、メトロはメンテナンス従業員に対してより高いレベルの安全性を要求しました。

「この装置で作業するときは、すべての電源がオフになっていることを確認する必要があります。そうすれば、安全に入って作業できることがわかります」とディニーン氏は語った。

国際的には、このような接地システムは手動で操作されてきましたが、メトロにとってこれは高いリスクをもたらしました。

「メトロ社は、自動接地スイッチを ESS の設計に組み込んで、スイッチを押すだけで機器が自動的に接地できるようにするよう要求しました」とディニーン氏は述べました。

ABB は Metro のフィードバックを取り入れ、エネルギー貯蔵システムを再設計しました。

「私たちは革新的な自動接地部品のためだけに 20 ページの仕様書を作成しました」とポー氏は言いました。

ABB は独自の部品を調達し、メトロのニーズを満たす最高レベルの安全性を組み込んだ新しいシステムを設計しました。 その後、機器は製造段階に戻り、独自のテスト段階に戻る必要がありました。

新型コロナウイルス感染症のパンデミックにより、通常であれば ABB のポーランドチームと地元の ABB 専門家が関与する現場での設置とテストという課題が生じました。 代わりに、ABB は仮想試運転プロセスを開始し、Metro や海外の同僚を含むすべての関係者がリモートで運用を実行できるようにしました。

「新型コロナウイルス感染症のパンデミックに対応して各国が国境を封鎖し始めたとき、車両、電車の運転士、制御員などを集めて真夜中から夜明けまでの調整作業を組織するプロセスが始まった。私たちのポーランドチームには若い家族がいて、それができなかった。オーストラリアに永久に閉じ込められることはないよ」とディニーン氏は語った。

「そこで彼らは急いで帰宅し、私たちは彼らが必要な手順をリモートでサポートしながらシステムを稼働させる方法を検討し始めました。」

2021 年前半にシステムが稼働し、2021 年後半に ESS がハーストブリッジ ラインのネットワークに接続されました。

「3 年以上にわたる評価とエンジニアリングは一瞬たりとも無駄ではありませんでした。オリジナルの Enviline 1,500V 世界標準 ESS と独自の超安全性が強化されたシステムの両方が現在、メトロの要件を満たすために完全にテストされています」とポー氏は述べました。 。

利益の最大化に向けて順調に進んでいます

世界中のすべての都市交通および鉄道運営者が、このエネルギーをリサイクルする持続可能なテクノロジーの一部を欲しがっていると想像するかもしれません。 Poh 氏と Dineen 氏は、変電所代替設備の投資収益率を最大化するにはいくつかの要因があると指摘しました。

たとえば、列車がホームに近づくときに大幅にブレーキをかける必要がある駅で最も多くのエネルギーを生成するため、平らな進入や曲線での進入では生成されるエネルギーが制限されます。 Enviline ESS は、無駄になるエネルギーを最大 30 パーセント回収でき、グリッドから電力を供給する場合は大幅に電力を節約できます。

「そしてもちろん、回線やネットワークがこれらのうち 10 に対して適切な条件を備えていれば、10 倍のメリットが得られます」とポー氏は語った。

メトロは、エネルギー管理システムを使用するためのより多くのビジネス ケースを特定するためにネットワーク需要の調査を継続し、静的エネルギー貯蔵システム Enviline ESS は顧客のニーズに応えて進化し続けます。

ポー氏は「メトロは貯蔵庫を拡張すれば、このシステムをさらに気に入ってもらえると判断するかもしれない。そうすれば、回収したエネルギーを複数の需要に供給できるだろう」と述べた。

「ABB は常に、まず最初に最高のものを目指して努力し、その後、エンジニアリングからさらに多くのことを引き出すよう努めています。」

ABB チームは、この取り組みを継続する意欲を表明しています。 しかし今のところ、彼らは3年間のプロジェクトがうまくいき、世界中の鉄道が地表をより軽快に走行できるよう実証済みの技術を活用して成果を上げている。

このスポンサー付き社説は ABB によって提供されています。 詳細については、https://new.abb.com/au をご覧ください。