Tiết kiệm năng lượng trong vận hành giao thông đường sắt với công nghệ mới

Thuỵ Sĩ là quốc gia có lưu lượng giao thông đường sắt đứng đầu thế giới với 1,2 triệu người đi tàu điện mỗi ngày, bình quân mỗi người dân di chuyển trên một quãng đường sắt dài 2.307 km mỗi năm. Điều này đã tạo áp lực rất lớn lên nguồn cung điện của nước này khi ngành đường sắt tiêu thụ đến 2.381 GWh điện mỗi năm với mức tăng trưởng dự kiến đạt 25% trong giai đoạn từ nay đến 2030. Để giải quyết vấn đề này, công ty Đường sắt liên bang Thuỵ Sĩ (SBB) đã tập trung nghiên cứu và chế tạo thành công phần mềm tiết kiệm năng lượng “kiểm soát linh hoạt” (ADL) dành riêng cho ngành đường sắt với kỳ vọng tăng cường hiệu quả hoạt động của các chuyến tàu.

Cụ thể, phần mềm ADL có nhiệm vụ phát hiện ra những trở ngại trong chuyển động của tàu điện, sau đó tính toán tốc độ tối ưu cho tàu, cuối cùng gửi những thông tin này đến máy tính bảng của người lái tàu. Nhờ vậy, tàu sẽ được vận hành một cách thuận lợi hơn, tránh được những điểm dừng không cần thiết, vượt qua dễ dàng những dạng địa hình bất thường (điểm cao đột ngột, điểm thấp giữa đường). Bên cạnh đó, hiệu quả năng lượng cũng được nâng cao, hao mòn máy móc do đó cũng được giảm thiểu một cách tối đa. Ví dụ, một tàu chở hàng có trọng lượng 1.000 tấn sẽ tiêu thụ điện năng tương đương một hộ gia đình sử dụng trong 1 tuần để giảm tốc độ từ 80 km/h (trong lúc vận hành bình thường) xuống còn 0 km/h (trong pha nghỉ). Tuy nhiên, nếu tính toán được tốc độ vận hành tối ưu cho chiếc tàu này trong nhiều thời điểm khác nhau, thay vì để người lái tàu lái theo cảm tính và kinh nghiệm, mức tiêu thụ năng lượng có thể giảm đi đáng kể.

Kết quả thử nghiệm cho thấy, ADL đã giúp các chuyến tàu của SBB tiết kiệm được trung bình 115 nghìn kWh điện mỗi ngày. Trong dài hạn, SBB đặt mục tiêu giảm thiểu 72 GWh mỗi năm thông qua phần mềm ứng dụng thông minh này, tương đương với mức tiêu thụ điện của cả thành phố Friborg (36 nghìn dân) và 8 triệu franc Thuỵ Sĩ.

Giá trị thực tiễn và triển vọng ứng dụng của phần mềm ADL đã nhận được sự ghi nhận của Văn phòng Năng lượng liên bang Thuỵ Sĩ với giải thưởng năng lượng Watt d’Or cho hạng mục giải pháp thúc đẩy hiệu quả năng lượng vào tháng 1 năm 2016.

Anh Tuấn (Theo House of Switzerland)