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Ferrolinera®

Tecnología

Mejora la eficiencia energética del sector ferroviario al recuperar la energía de frenado de los trenes para la recarga de los coches eléctricos

Punto de recarga en un aparcamiento
  • Los puntos de recarga para los coches eléctricos conectados a la red ferroviaria se denominan ferrolineras
  • Este proyecto de I+D+i ha contado con una subvención del programa INNPACTO del Ministerio de Ciencia e Innovación
  • El sistema está protegido mediante patente en España y también por la norma internacional de patentes PCT (Patent Cooperation Threaty)
  • Ferrolinera® y Ferrolinera Adif ® son dos marcas registradas en España.
  • Esta tecnología ha cosechado ya dos premios: I+D Ferroviaria Global de la Unión Internacional de Ferrocarriles (UIC) y Premios europeos de RSE (Forética)
 

En el capítulo dedicado a la innovación y al desarrollo tecnológico, Adif mantiene una intensa actividad reflejada en diversos proyectos de I+D+i que están actualmente en ejecución. Uno de los proyectos más conocidos es el denominado Ferrolinera@. Se trata de un proyecto pionero en todo el mundo, dentro del área tecnológica de investigación centrada en la sostenibilidad y eficiencia energética. Este proyecto ha desarrollado un sistema para recargar las baterías de vehículos eléctricos mediante una red de puntos de recarga conectados a la red de distribución de Adif en estaciones y aparcamientos. El sistema consiste en aprovechar la energía eléctrica procedente de las subestaciones eléctricas que alimentan la catenaria, almacenar la energía limpia generada mediante la aplicación del frenado regenerativo de los trenes, y sumarla a la energía fotovoltaica recogida en las marquesinas de los aparcamientos de algunas estaciones, dotadas de paneles fotovoltaicos. Las posibilidades de despliegue son enormes: hay más de 1.500 localizaciones posibles en otras tantas dependencias de Adif.

Este proyecto ha captado la atención del sector privado. Algunas empresas han mostrado su interés en obtener licencias de explotación.

Este proyecto potencia la intermodalidad entre distintos modos de transporte, al incorporar el vehículo eléctrico al espacio de influencia de las instalaciones ferroviarias.

Coche eléctrico recargando su batería en una ferrolinera de Adif
  • Coche eléctrico recargando su batería en una ferrolinera de Adif
 

El proyecto presenta un importante potencial de desarrollo e implantación que contribuirá a impulsar el uso del vehículo eléctrico y la mejora de la sostenibilidad medioambiental, gracias a la posibilidad de instalar puntos de carga en la red ferroviaria española, que cuenta con 13.000 km de extensión y más de 1.500 puntos susceptibles de aprovechamiento por el sistema. Estos puntos de recarga de energía eléctrica se denominan: ferrolineras. En este contexto, la red ferroviaria podría convertirse en el mayor agregador de puntos de recarga para el vehículo eléctrico en nuestro país.

En la actualidad, además del ubicado en el parking de la estación de Málaga María Zambrano, hay otro punto en el Centro de Tecnologías Ferroviarias (CTF), ambos utilizados ya de forma habitual por usuarios de vehículos eléctricos. 

Puesto de recarga localizado en el Centro de Tecnologías Ferroviarias de Málaga
  • Puesto de recarga localizado en el Centro de Tecnologías Ferroviarias de Málaga
 

Desarrollo y evolución

El proyecto, que comenzó bajo la denominación de Ferrolinera 1.0., se  desarrolló en el laboratorio de energía de Adif localizado en Cerro Negro (Madrid). Este proyecto inicial consistía en integrar el almacenamiento de energía de frenado de los trenes en un volante de inercia y un sistema de apoyo fotovoltaico, implementado en una marquesina diseñada para sostener el punto de recarga.

Se continuó con la versión superior Ferrolinera 2.0 integrada por dos proyectos. Uno, que utiliza la energía recuperada de frenado a partir de la catenaria de alta velocidad, alimentando al primer punto público de recarga situado en el aparcamiento de la estación Málaga-María Zambrano, instalado en noviembre de 2011. Y el segundo, llamado Genera,  que desarrolló un prototipo de sistema de generación mixta eólico-fotovoltaica utilizable en la recarga, situado en el Centro de Tecnologías Ferroviarias de  Adif en Málaga. 

Esquema del funcionamiento del proyecto Ferrolineara®
  • Esquema del funcionamiento del proyecto Ferrolineara®
 

Actualmente se está ejecutando la última y más avanzada versión Ferrolinera 3.0, que integra un sistema de almacenamiento híbrido basado en baterías de ión-litio y supercondensadores junto con los nuevos puntos de recarga rápida en corriente continua y alterna y desarrolla un sistema de la gestión de usuarios.

El proyecto ha madurado y avanzado desde la génesis Ferrolinera 1.0, a sus sucesores 2.0 y 3.0, generando experiencias y conocimientos, ampliándose a proyectos como Genera y aprovechando sus logros en otros como Ferrosmartgrid, en el que continua la investigación de Ferrolinera pero orientado a analizar su repercusión en la estabilidad de la red eléctrica ferroviaria.

Ejemplo de ferrolinera
  • Ejemplo de ferrolinera
 

Innovación:

En este proyecto, liderado por el Ministerio de Fomento a través de Adif, y que se ha desarrollado en el Centro de Tecnologías Ferroviarias (CTF) de Adif en Málaga, con un demostrador en el Laboratorio de Energía y otro en la estación de Málaga María Zambrano, han participado también otras empresas e instituciones como Andel, Windinertia, Green Power, Isofotón, MP Sistemas, el Instituto Andaluz de Tecnología y las universidades de Sevilla, Málaga y Jaén.

Asimismo, este proyecto de I+D+i ha contado con una subvención del programa INNPACTO del Ministerio de Ciencia e Innovación.

Uno de los aspectos más importantes dentro del proyecto es el establecimiento de un sistema de almacenamiento energético sostenible, puesto que la recarga eléctrica se realiza mediante la energía acumulada obtenida del frenado de los trenes, o mediante un sistema generador sostenible, con el empleo de marquesinas fotovoltaicas.

La red ferroviaria y su potencial como agregador de servicios de recarga de vehículos eléctricos
  • La red ferroviaria y su potencial como agregador de servicios de recarga de vehículos eléctricos
 

Información Multimedia

 

Para ello se ha llevado a cabo un estudio pormenorizado de los sistemas de almacenamiento energético que permitan cumplir las necesidades de potencia energética, cumpliendo con las especificaciones necesarias para ser integrado en el punto de recarga de cada ferrolinera.

Los sistemas de almacenamiento energéticos actuales, se basan en grandes infraestructuras centralizadas para poder satisfacer las necesidades de almacenamiento. Con la inclusión de un sistema híbrido, se minimiza la infraestructura integrando pequeños sistemas de almacenamiento en cada punto de recarga, que funcionarán de manera coordinada unos con otros, mediante baterías de iones de litio y supercondensadores.

Laboratorio de energía
  • Laboratorio de energía
 

Con el empleo de supercondensadores se dispondrá de un sistema con una mayor densidad energética y a la vez con una potencia suficiente para poder absorber la energía del frenado de los trenes y poder satisfacer las necesidades de recarga (sobre todo las necesidades de carga rápida) de los vehículos eléctricos.

Este sistema proporcionará la capacidad de hacer cargas rápidas y ultrarrápidas sin necesidad de modificar la instalación. Esta capacidad de almacenamiento permite a la Ferrolinera posicionarse en una situación estratégica en las infraestructuras públicas de electromovilidad.

El sistema está formado por los siguientes elementos principales: convertidor electrónico de potencia para conexión a catenaria; sistema de almacenamiento, empleado para optimizar los ciclos de carga; y punto de recarga para carga lenta y rápida. Se ha dotado a la ferrolinera de una planta de generación de energía eléctrica fotovoltaica, de forma que existan otras fuentes de energía renovables. Un gestor de control establece las consignas predeterminadas que cargan al coche eléctrico, teniendo en sí una auténtica red eléctrica inteligente (smart grid).

Coche eléctrico en un punto de recarga
  • Coche eléctrcio en un punto de recarga
 

Proyecto patentado por Adif

Ferrolinera@ es un nuevo sistema patentado por Adif.

El 31 de marzo 2012 Adif solicitó la patente PCT P201130502 "Procedimiento de control del sistema y carga de baterías desde el sistema eléctrico ferroviario", porque no se conoce ningún sistema o procedimiento para la recarga masiva de baterías de coches eléctricos, sin comprometer el funcionamiento de los ferrocarriles y que también permita aprovechar la energía de frenado de los trenes. Además permite cargar vehículos eléctricos desde el sistema ferroviario eléctrico (catenaria) o desde un almacenamiento de energía eléctrica del sistema de frenado y se encuentra en la subestación de ferrocarril eléctrico.

ADIF ha registrado la marca Ferrolinera bajo solicitud M2965746-6 de la Oficina Española de Patentes y Marcas.

Adif ha registrado la marca Ferrolinera@
  • Adif ha registrado la marca Ferrolinera@
 

Beneficios globales:

*Demostrar la viabilidad de una nueva tecnología que realiza un efecto tractor sobre la promoción de la energía sostenible.

*Ayudar en el futuro a equilibrar la carga eléctrica que se espera exista en la red de transporte y distribución de energía eléctrica, al hacer posible el uso de la propia infraestructura eléctrica del ferrocarril, que permita la recogida de importantes sinergias tecnológicas.

*Contribuir a la sostenibilidad a través del uso de la energía eléctrica limpia que el sistema ferroviario produce en los procesos de frenado de los trenes de última generación.

*Promover y desarrollar una de las mayores infraestructuras de recarga de vehículo eléctricos, contribuyendo a la demanda de vehículos eléctricos por la población, gracias a la posibilidad de instalar puntos de carga en la red ferroviaria española, que cuenta con 13.000 km de extensión y más de 1.500 estaciones y centros logísticos.

 

Vista del punto de recarga localizado en la estación de Málaga María Zambrano
  • Vista del punto de recarga localizado en la estación de Málaga María Zambrano
 

Eficiencia energética y cambio climático

Ventajas que ofrece este proyecto desde la perspectiva de la energía, la sostenibilidad y el cambio climático:

-Estabilización de la concentración de los gases de efecto invernadero en ámbito urbano.

-Valorización de energía residual procedente de fuentes 100% renovables.

-Reducción del ruido en el trasporte rodado en núcleo urbano.

-Mejora del comportamiento medioambiental en zonas urbanas.

-Disminución de residuos.

-Mejora de la salud en núcleo urbanos debida a la reducción de la emisiones de diesel, declarado el paso junio por la OMS como agente cancerígeno de máximo nivel, equiparable al tabaco o a las lámparas de bronceado.

 

Punto de recarga en un aparcamiento con marquesinas dotadas con paneles fotovoltaicos
  • Punto de recarga en un aparcamiento con marquesinas dotadas con paneles fotovoltaicos
 

Premios I+D Ferroviaria Global de la Unión Internacional de Ferrocarriles (UIC) y Premios europeos de RSE (Forética)

La Unión Internacional de Ferrocarriles (UIC) ha reconocido a Adif por su contribución al desarrollo de la eficiencia energética en el sector ferroviario a través del proyecto ‘Ferrolinera Adif’, como uno de los 20 mejores proyectos de I+D ferroviaria mundial. La entrega de premios se celebró en diciembre de 2012 con ocasión de la Asamblea General de la UIC, cuyo objetivo es promover el transporte ferroviario haciéndolo más atractivo, eficaz, sostenible y económicamente viable.

Adif ha recibido en abril de 2013 el Premio Europeo de Responsabilidad Social Empresarial (RSE) en la categoría de Sostenibilidad Ambiental y Cambio Climático por el proyecto Ferrolinera.  Estos premios han sido convocados por Forética con el objetivo de reconocer los mejores proyectos de colaboración entre empresas y grupos de interés no empresariales pensados para innovar en la gestión de la empresa. En esta primera edición de los Premios, apoyados por la Comisión Europea, se reconocen las mejores iniciativas de RSE que existen en Europa, con el fin de promover el intercambio de prácticas y soluciones.

Imagen de los premios  que el proyecto  Ferrolinera ha recibido
  • Imagen de los premios que el proyecto Ferrolinera ha recibido
 
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