Tiết kiệm 30% năng lượng trong ngành đường sắt

Việc thu hồi năng lượng trên một đoàn tàu di chuyển giờ đây không còn là một vấn đề phi thực tế nữa. Các cơ quan quản lý đường sắt giờ đây đã nhận thức được tầm quan trọng phải nâng cao hiệu quả năng lượng trong hoạt động vận tải đường sắt và giảm thiểu tác động môi trường mà ngành này gây ra và tìm mọi cách để cứu vãn tình hình.

Đồng thời, các công nghệ mới ra đời đã tạo nên động lực mới cho ngành đường sắt hoạt động hiệu quả hơn. Đáng chú ý, gần đây, một giải pháp quản lý năng lượng với tên gọi Enviline cho tiềm năng tiết kiệm năng lượng lên đến 30% trong vận tải đường sắt một chiều.

Công nghệ mang tính đột phá này sẽ được giới thiệu đến công chúng tại Hội nghị lần thứ 60 của Liên hiệp Giao thông Công cộng Quốc tế tại Geneva, Thuỵ Sĩ.

Động năng mà một đoàn tàu trong quá trình di chuyển sinh ra có thể lên đến 80% tổng mức tiêu thụ năng lượng trên một hệ thống vận tải đường sắt. Khi đoàn tàu ngừng lại, động năng này có thể được chuyển hoá thành điện năng và quay trở lại phục vụ mạng lưới điện.

Tuy nhiên, trước đây, nguồn động năng dồi dào này chưa được sử dụng vì những hạn chế về công nghệ, do đó, gây ra tình trạng lãng phí rất lớn.

Nhằm đáp ứng nhu cầu thu hồi năng lượng trên các kết cấu kéo, một công ty của Thuỵ Sĩ đã nghiên cứu, xây dựng hệ thống thu hồi năng lượng Enviline. Hệ thống này bao gồm một bộ biến đổi điện trở lưỡng cực tích hợp ở cửa tại được cài đặt tại trạm biến áp DC và kết nối song song với đi-ốt chỉnh lưu hiện có.

Điều này tạo cho hệ thống khả năng khôi phục lại năng lượng từ phanh của tàu hoả và đưa nguồn năng lượng này quay trở lại mạng lưới điện chính hoặc phục vụ các hệ thống phụ như điều hoà nhiệt độ, thông gió, chiếu sáng,…

Hơn thế, hệ thống Enviline còn có thể cải thiện chất lượng mạng lưới điện thông qua việc điều hoà và hạn chế các phản ứng năng lượng xảy ra. Đồng thời, nhờ tính năng hoạt động hai chiều, hệ thống này có thể hỗ trợ tốt cho các chỉnh lưu hiện hành.

Trong trường hợp việc kết nối với mạng lưới điện không khả thi, hệ thống lưu trữ năng lượng Enviline sẽ là giải pháp hiệu quả năng lượng phù hợp hơn. Hệ thống này lưu trữ năng lượng phanh dư thừa và truyền chúng vào mạng điện, từ đó giúp tàu hoả vận hành nhanh và hiệu quả hơn.

Việc lưu trữ năng lượng sẽ được phân phối thành 2 nhóm với những thiết bị khác nhau, tương thích với quãng đường và điều kiện cụ thể của tàu: siêu tụ điện dành cho lưu trữ ngắn hạn và pin dành cho lưu trữ dài hạn. Hệ thống sẽ tăng cường chất lượng năng lượng kéo và kiểm soát hiệu quả nhu cầu năng lượng vào những lúc cao điểm.

Nó cũng có thể được sử dụng với tư cách là một hệ thống năng lượng kéo độc lập được lắp cố định hay vĩnh viễn, thay cho hệ thống năng lượng kéo liên kết với lưới điện truyền thống. Khi sử dụng pin, hệ thống Enviline còn có thể cung cấp năng lượng trong trường hợp khẩn cấp và bán lại điện cho các lưới điện địa phương.

Hiệu quả của các hệ thống Enviline đã được chứng minh trong thực tế. Cục giao thông vùng Đông Nam Pennsylvania tại Mỹ đã sử dụng hệ thống Enviline và đạt kết quả giảm tiêu thụ 1.200 MWh điện mỗi năm, tương đượng 440 nghìn đô la. Một dự án tàu điện ngầm đang xây dựng ở Ba Lan cũng đã lựa chọn công nghệ này.

Anh Tuấn (Theo Reliable Plant)