Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2024.tde-23052024-073826
Documento
Autor
Nombre completo
André Heleno Batista
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2024
Director
Tribunal
Salles, Maurício Barbosa de Camargo (Presidente)
Fernandes, Jurandir Fernando Ribeiro
Pires, Cassiano Lobo
Título en portugués
Metodologia para avaliação de soluções energéticas híbridas para transporte sobre trilhos: caso do TIC São Paulo-Campinas.
Palabras clave en portugués
Energia elétrica (Aplicações; Uso)
Estudo de caso
Sistemas elétricos de potência
Transporte ferroviário
Resumen en portugués
Este trabalho desenvolveu uma metodologia para realização de simulações de marcha e energética em sistemas isolados no modal ferroviário. Buscou-se torná-la uma ferramenta útil para encontrar o melhor recurso energético para alimentar trens de ferrovias não eletrificadas. Focou-se na redução de emissões de CO2, no aumento de eficiência energética e na redução de custos operacionais. Como caso de estudo, foi modelado um trem para passageiros que percorreu a linha ferroviária de interligação entre as cidades São Paulo/SP e Campinas/SP, pela qual foram realizadas simulações variando parâmetros de movimento, como velocidade e aceleração máximas, bem como foram simuladas diferentes configurações do sistema de alimentação. Os recursos considerados foram o diesel, o biodiesel puro (B100), mistura B20, o gás hidrogênio (H2), o gás natural e as baterias. A metodologia contou com a produção de um conjunto de procedimentos que abrangeram desde características de um trem e de uma via, até o desenvolvimento de simulações energéticas e análises. O estudo de caso constatou que o CO2 anula as emissões de H2 do trem, porém esta opção ainda tem sido a mais dispendiosa. O gás natural se destacou com os resultados mais econômicos. O B100 apresentou redução significativa nas emissões e custo operacional muito menor que o 2. Sobretudo, as opções com o uso de 2, gás natural e B20 obtiveram, nessa ordem, os melhores destaques. Os resultados mostraram a possibilidade de realizar estudos práticos com profundidade para a seleção do melhor recurso energético, bem como de encontrar as tecnologias mais favoráveis para geração e armazenamento de energia.
Título en inglés
Methodology for evaluating hybrid energy solutions for rail transport: case of TIC São Paulo-Campinas.
Palabras clave en inglés
Energy efficiency,
Operational costs
Isolated electrical system
Railway electric mobility
Reduction of CO2 emissions
Resumen en inglés
This work developed a methodology for carrying out running and energy simulations in isolated systems in the railway mode. The aim was to make it a useful tool for finding the best energy resource to power trains on non-electrified railways. It focused on reducing CO2 emissions, increasing energy efficiency and reducing operational costs. As a case study, a passenger train that ran along the interconnection railway line between the cities of São Paulo/SP and Campinas/SP was modeled, through which simulations were carried out varying movement parameters, such as maximum speed and acceleration, as well as different energy system configurations were simulated. The resources considered were diesel, pure biodiesel (B100), B20 mixture, hydrogen gas, natural gas and batteries. The methodology included the production of a set of procedures that ranged from characteristics of a train and a track, to the development of efficient energy simulations and analyses. The case study found that H2 cancels out the trains CO2 emissions, but this option has still been the most expensive. Financially, natural gas achieved the best results. The B100 stood out with the possibility of a significant reduction in emissions and with a much lower operating cost than the H2. Above all, options using H2, natural gas and B20, in that order, stood out the most. The results showed the possibility of carrying out in-depth practical studies to select the best energy resource, as well as finding the most favorable technologies for energy generation and storage.
ADVERTENCIA - La consulta de este documento queda condicionada a la aceptación de las siguientes condiciones de uso:
Este documento es únicamente para usos privados enmarcados en actividades de investigación y docencia. No se autoriza su reproducción con finalidades de lucro. Esta reserva de derechos afecta tanto los datos del documento como a sus contenidos. En la utilización o cita de partes del documento es obligado indicar el nombre de la persona autora.
Fecha de Publicación
2024-05-27