Барселона совершает революцию в сфере общественного транспорта благодаря новаторской инициативе, которая превращает ее метро в источник возобновляемой энергии . Используя технологию рекуперативного торможения, метрополитен города теперь может обеспечивать энергией не только поезда и инфраструктуру станций, но и зарядные устройства для электромобилей в близлежащих районах. Этот инновационный проект под названием MetroCHARGE дает представление о будущем устойчивого развития городов , демонстрируя, как города могут оптимизировать использование энергии, одновременно сокращая выбросы и уменьшая количество отходов.

Как работает MetroCHARGE

В основе MetroCHARGE лежит технология рекуперативного торможения, система, которая уже используется во многих электромобилях и гибридных автомобилях. Каждый раз, когда поезд замедляется и останавливается, кинетическая энергия, генерируемая при торможении, преобразуется в электричество. Раньше эта энергия терялась в виде тепла. Теперь же она используется и возвращается в систему метро. Одна треть этой энергии используется для питания самих поездов, а оставшиеся две трети — для обеспечения работы станций (освещение, эскалаторы, системы вентиляции) и для зарядки электромобилей.

Например, в районе Бельвитже в Барселоне энергия от рекуперативного торможения питает сверхбыстрое зарядное устройство для электромобилей, расположенное прямо у станции метро. Это зарядное устройство — одно из четырех электролинейных (электростанций с газовым топливом), установленных в июле 2023 года, и еще три планируется установить в рамках расширения сети MetroCHARGE.

Метрополитен Барселоны — обширная система, насчитывающая 165 станций, соединенных 78 милями путей. Транспортное управление Барселоны (TMB) уже установило три энергоинвертора по всей системе, и еще 13 находятся в стадии разработки. К моменту завершения проекта рекуперативное торможение метро будет обеспечивать 41% от общей энергии, необходимой для работы поездов. Ожидается, что этот источник энергии сократит выбросы CO2 в городе почти на 3.9 метрических тонны в год.

Читайте также: Искусственный интеллект и оптимизация возобновляемой энергетики

Энергоэффективность и городские инновации

Успех системы MetroCHARGE подчеркивает огромный потенциал рекуперативного торможения. В системах метро без этой технологии энергия, вырабатываемая при торможении, полностью теряется. Эта энергия не только расходуется впустую, но и выделяет тепло, делая тоннели метро жарче и менее комфортными для пассажиров. После внедрения рекуперативного торможения температура в метро Барселоны снизилась почти на 2°F — приятный побочный эффект этой энергоэффективной системы.

Это не единственный способ, которым город повышает эффективность своей системы метро. Оптимизировав настройки полуавтономных поездов и используя искусственный интеллект (ИИ) для регулировки вентиляции в каждом вагоне метро, ​​Барселона сократила общее потребление энергии метрополитеном на двузначные цифры.

Несмотря на все свои преимущества, рекуперативное торможение пока не получило широкого распространения в городах по всему миру. Хотя в Вене, Сан-Паулу и Филадельфии оно используется в некоторой степени, Барселона является одной из первых, кто применил эту технологию настолько широко — и первой, кто использовал ее для инфраструктуры зарядки электромобилей. Потенциал для того, чтобы другие города последовали примеру Барселоны, огромен.

В таком городе, как Нью-Йорк, где система метро включает 472 станции и более 660 миль путей, рекуперативное торможение может привести к огромной экономии энергии. Исследование 2018 года показало, что Управление городского транспорта Нью-Йорка (MTA) могло бы сократить потребление энергии на 35 процентов, внедрив рекуперативное торможение по всей своей сети.

Читайте также: Топ-15 стартапов, разрабатывающих ИИ для повышения энергоэффективности

Проблемы и перспективы на будущее

Хотя преимущества рекуперативного торможения очевидны, его широкое внедрение сопряжено с трудностями. Модернизация систем метрополитена для использования этой технологии может быть дорогостоящей, особенно в старых системах. Один поезд метро с рекуперативным торможением стоит около 6.6 миллионов долларов, а с учетом срока службы до 45 лет операторам общественного транспорта необходимо планировать заранее, если они хотят воспользоваться преимуществами этой технологии. Кроме того, установка энергоинверторов и поиск места для зарядных устройств для электромобилей в густонаселенных городских районах могут представлять собой логистическую проблему.

В Барселоне проект MetroCHARGE обошелся на данный момент в 8.6 миллиона долларов, но городские власти рассчитывают окупить эти инвестиции в течение пяти лет за счет экономии энергии и доходов от зарядных станций для электромобилей. Водители платят около 33 центов за киловатт-час за зарядку своих автомобилей, что обеспечивает стабильный доход, помогающий компенсировать затраты на проект.

Заглядывая вперед, города по всему миру пристально следят за успехом Барселоны. Транзитные власти Нью-Дели, Вены и международный консорциум из 45 систем метро уже выразили заинтересованность в воспроизведении MetroCHARGE. Если такие города, как Нью-Йорк, с обширными сетями метрополитена, примут рекуперативное торможение в больших масштабах, потенциальная экономия — как с точки зрения энергии, так и выбросов — может быть колоссальной.

Читайте также: Истории успеха ведущих компаний в области устойчивого развития