Electrización de Toronto
Elaboración de un estudio de factibilidad sobre la electrificación del material rodante, las operaciones y los sistemas de potencia de tracción
Metrolinx
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Toronto, Ontario, Canadá
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2012
En promedio, 215.500 pasajeros utilizan el tren cada día
Los trenes eléctricos emiten hasta 35 % menos carbono que los trenes diésel
Los trenes eléctricos ofrecen mayor eficiencia energética
Desafíos
- Metrolinx opera una red de líneas de trenes de cercanías GO Transit en siete corredores, utilizando locomotoras diésel-eléctricas convencionales y coches de dos niveles no motorizados en configuración de empuje-arrastre (push-pull).
- La Union Station de Toronto (corazón del sistema y principal estación del centro de la ciudad) opera con trenes pasantes en lugar de una estación terminal tradicional para casi todos sus servicios.
- En Union Station había importantes limitaciones de capacidad, como tiempos de detención prolongados, andenes estrechos y una renovación casi completa de pasajeros en los trenes pasantes.
- Metrolinx se planteó como objetivo determinar qué servicios ferroviarios exprés y regionales, en términos de velocidad y frecuencias, podrían mejorarse mediante la electrificación del sistema.
- Para lograrlo, Metrolinx necesitaba un estudio integral de factibilidad de electrificación.
Soluciones
- Se aprovechó la experiencia de nuestros especialistas en sistemas de potencia de tracción y material rodante para evaluar los beneficios y desafíos de una gama completa de opciones tecnológicas, entre ellas sistemas alimentados en corriente alterna (CA) y corriente continua (CC), así como tecnologías alternativas y mejoras asociadas.
- Se recomendaron múltiples tecnologías de electrificación para consideración de Metrolinx. Estas incluían sistemas en corriente continua (CC), en corriente alterna (CA) a frecuencia comercial y no comercial, o una combinación de ambos, además de mejoras alternativas como almacenamiento en instalaciones junto a la vía y generación de energía mediante pilas de combustible de hidrógeno en la vía.
- Se utilizó nuestro software propietario de simulación TrainOps para determinar el espaciamiento requerido de las subestaciones y el rendimiento del sistema para definir las tres tecnologías que mejor cumplían con los criterios de evaluación:
- un sistema de alimentación directa operando a 1x25 kV de CA a frecuencia comercial (60 Hz),
- un sistema alimentado mediante autotransformador operando a 2x25 kV de CA a frecuencia comercial (60 Hz),
- y un sistema de alimentación directa operando a 1x50 kV de CA de electrificación a frecuencia comercial (60 Hz).
- Se elaboraron estimaciones de costos de capital y de operación del sistema de electrificación, que incluyeron el material rodante y la potencia de tracción (subestaciones, estaciones de autotransformadores, estaciones de conmutación y sistema de catenaria).
Aspectos destacados
- Se recomendó un sistema alimentado por autotransformador operando a 2x25 kV de CA como la tecnología más eficiente en costos, tras identificar el escaso gálibo en un número considerable de puentes. Esto hizo que el sistema de 1x50 kV resultara prohibitivo en costos debido a la necesidad frecuente de rebajar la vía o elevar los puentes.
- Se descartó el sistema de 1×25 kV y se mitigó con éxito el riesgo innecesario del sistema tras identificar la capacidad insuficiente en la red de alta tensión de Toronto, lo que derivó en la ubicación de subestaciones de potencia de tracción a una distancia significativa de Union Station.
- Se recomendó proactivamente el desarrollo del enlace ferroviario al Aeropuerto de Toronto (Pearson) antes de su apertura en junio de 2015, a partir de la consideración temprana de la red existente de GO Transit y de otras ampliaciones de red propuestas en un estudio finalizado en 2010.
El proyecto en cifras
327 millas (526 km) de recorrido total del sistema949 vagones, la mayor flota de coches de pasajeros de dos niveles en Norteamérica
Otros 4 operadores ferroviarios comparten la vía – VIA Rail Canada (servicio ferroviario interurbano), Union Pearson Express (enlace con el aeropuerto), Canadian Pacific (carga) y Canadian National (carga)
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