Photo Gallery, Τοπικά

Ηλεκτροκινούμενα τρένα από το Πανεπιστήμιο

Οι διαδρομές που επιλέχθηκαν, για την εφαρμογή των ηλεκτροκινούμενων τρένων είναι Βόλος-Λάρισα και Λεχώνια-Μηλιές (φωτό αρχείου)
Οι διαδρομές που επιλέχθηκαν, για την εφαρμογή των ηλεκτροκινούμενων τρένων είναι Βόλος-Λάρισα και Λεχώνια-Μηλιές (φωτό αρχείου)

Τρένα που θα κινούνται με μπαταρίες από το Βόλο στη Λάρισα και από τα Λεχώνια στις Μηλιές, ενώ η τροφοδοσία τους με ηλεκτρικό ρεύμα θα γίνεται και από φωτοβολταϊκούς σταθμούς που θα έχουν τοποθετηθεί στις στέγες των τερματικών σταθμών. Δεν πρόκειται για σενάριο που προέρχεται από το μακρινό μέλλον, καθώς τέτοιες εφαρμογές έχουν αναπτυχθεί σε επίπεδο έρευνας ήδη στο εξωτερικό, όπως στις ΗΠΑ και την Κίνα. Μάλιστα τα προκαταρκτικά πειράματα καταδεικνύουν ότι η καινοτόμα αυτή μέθοδος μετακίνησης των επιβατών είναι ελκυστική, με περιβαλλοντικά οφέλη.

Το Εργαστήριο Ευφυούς Ενέργειας του Τμήματος Η/Υ Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας και το Ινστιτούτο Έρευνας και Τεχνολογίας Θεσσαλίας έχει προχωρήσει στη δημιουργία μοντέλων και προσομοιώσεων συστημάτων πλήρως ηλεκτροκινούμενων τρένων. Η όλη έρευνα ξεκίνησε στο πλαίσιο της διπλωματικής εργασίας της φοιτήτριας Αντωνίας Νασιάκου και του φοιτητή Ραφίκ Φάιντι με την επιστημονική επιμέλεια των καθηγητών κ.κ. Μανόλη Βάβαλη και Λευτέρη Τσουκαλά. Στη συνέχεια οι εφαρμογές στην έρευνα αυτή επεκτάθηκαν στο Εργαστήριο Ευφυούς Ενέργειας.

Οι διαδρομές που επιλέχθηκαν, για την εφαρμογή των ηλεκτροκινούμενων τρένων είναι Βόλος-Λάρισα και Λεχώνια-Μηλιές. «Στόχος μας είναι ο σχεδιασμός και η υλοποίηση μιας μηχανής προσομοίωσης, με την οποία θα μπορούμε να διαπιστώνουμε κατά πόσο και κάτω από ποιες προϋποθέσεις είναι τεχνολογικά εφικτό, οικονομικά αποδοτικό και γενικότερα (π.χ. περιβαλλοντολογικά) ενδιαφέρον η λειτουργία πλήρως  ηλεκτροκινούμενων τρένων. Τρένων δηλαδή, τα οποία δεν είναι ενταγμένα στο ηλεκτρικό δίκτυο και κινούνται αποκλειστικά με μπαταρίες» τονίζει η Αντωνία Νασιάκου.

Η ίδια πρόσθεσε πως «η προσπάθειά μας εστιάζεται στο να εξετάζουμε κατά πόσον είναι εφικτή η αξιοποίηση των πρόσφατων τεχνολογικών εξελίξεων και των αναδυόμενων βέλτιστων πρακτικών στην περιοχή των ηλεκτρικών αυτοκινήτων για τη με παρόμοιο τρόπο ηλεκτροκίνηση των τρένων. Προφανώς ελπίζουμε να εκμεταλλευτούμε το γεγονός ότι τα τρένα στον τομέα της ηλεκτροκίνησης μιας και κινούνται σε σταθερή τροχιά και απαιτούν περίπου το ένα τρίτο της ενέργειας ανά επιβάτη σε σχέση με τα αυτοκίνητα».

Μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας

Παράλληλα πρόσθεσε πως «επικεντρωθήκαμε σε υφιστάμενες περιφερειακές σιδηροδρομικές συνδέσεις με ιδιαίτερα χαρακτηριστικά όπως αυτή του Βόλου – Λάρισας – Βόλου και Λεχώνια – Μηλιές – Λεχώνια. Τα χαρακτηριστικά αυτά είναι η σχετική συντομία της διαδρομής, η έλλειψη κατάλληλης ηλεκτρικής υποδομής δικτύου και η δυνατότητα σύμπραξης με δράσεις σχετικές με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και ιδιαίτερα ηλιακής και αιολικής. Υποθέτουμε συγκεκριμένα ότι τα εν λόγω τρένα κινούνται βασιζόμενα αποκλειστικά σε συστοιχίες μπαταριών που μπορούν να φορτίζονται ή/και να αντικαθίστανται με άλλες που υπάρχουν κυρίως στους τερματικούς σταθμούς αλλά και σε συγκεκριμένα σημεία/στάσεις του δρομολογίου του τρένου όπου υπάρχουν φωτοβολταϊκά συστήματα αλλά και ανεμογεννήτριες για τη φόρτισή τους. Εννοείται ότι δεν απαιτούν δίκτυο καλωδίων ηλεκτροκίνησης με ρεύματα υψηλής ή μεσαίας τάσης, τα οποία έχουν συγκριτικά υψηλό κόστος εγκατάστασης και συντήρησης.

Η μηχανή προσομοίωσης

Η μηχανή προσομοίωσης που δημιουργήθηκε από το Εργαστήριο, επιτρέπει τη σε βάθος ανάλυση των ποιοτικών και ποσοτικών χαρακτηριστικών των τρένων (βάρος, ταχύτητα, στάσεις, αριθμός επιβατών, κλιματισμός, φωτισμός), των διαδρομών (μήκος, υψομετρικές διαδρομές), των μπαταριών (είδος και χωρητικότητα) των φωτοβολταϊκών στοιχείων και των ανεμογεννητριών (είδος και μέγεθος) και των καιρικών στοιχείων (πρόβλεψη/ιστορικό ηλιοφάνειας, ανέμων).

Η πλατφόρμα προσομοίωσης που δημιουργήθηκε, αποτελείται από το συγκερασμό ενός σύγχρονου (υπό ανάπτυξη) συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας του υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ, ενός συστήματος πρόβλεψης (μέσω ΕΜΥ) ηλιοφάνειας και ανέμων, μιας πλατφόρμας πρακτόρων λογισμικού και ενός συστήματος διεπαφής με το χρήστη, μέσω του οποίου μπορούν να οριστούν τιμές για την πληθώρα των εμπλεκόμενων παραμέτρων μέσω γραφικών και διαδικτύου.

Ελκυστική λύση

Η έρευνα συμπεριλαμβάνει μελέτη της υφιστάμενης κατάστασης στο εξωτερικό όπου παρόμοιες εν εξελίξει προσπάθειες δεν έχουν προς το παρόν καταλήξει σε τελικά συμπεράσματα, περιγραφή της υλοποίησης της μηχανής προσομοίωσης η οποία αναπτύχθηκε, πειραματικά αποτελέσματα που αφορούν εν λειτουργία τρένα των δρομολογίων Βόλου-Λάρισας και Λεχωνίων-Μηλιών (το τρενάκι του Πηλίου) και καταδεικνύουν ότι είναι κατ’ αρχήν εφικτή η με χαμηλό σχετικά κόστος μετατροπή τους χρησιμοποιώντας συμβατικές τεχνολογικές λύσεις, καθώς και σύγχρονα τρένα με αυξημένες δυνατότητες εξοικονόμησης και αποθήκευσης ενέργειας.

Από το εργαστήριο τονίζεται πως «τα προκαταρκτικά μας πειράματα καταδεικνύουν, ότι τουλάχιστον για περιφερειακές γραμμές, η προτεινόμενη καινοτόμος λύση είναι ιδιαίτερα ελκυστική, συνάδει με τις αναμενόμενες τεχνολογικές εξελίξεις (π.χ. νέες μπαταρίες), υπόσχεται σημαντικά ανταποδοτικά οφέλη και χρήζει περαιτέρω οικονομοτεχνικής μελέτης εφαρμογής».

Σύμφωνα με την εκτίμηση του εργαστηρίου, τα πλήρως ηλεκτροκινούμενα τρένα μπορεί να γίνουν πραγματικότητα σε δύο-τρία χρόνια δεδομένων των αναμενόμενων ραγδαίων εξελίξεων στις μπαταρίες και των συναφών ενεργειών των αντίστοιχων ηλεκτροκινούμενων αυτοκινήτων.

 

Προηγούμενο ΆρθροΕπόμενο Άρθρο
Μοιραστείτε το