Un cuento de 2 sistemas de tránsito: los autobuses alimentados por batería entran en la corriente principal


Las mejores baterías de iones de litio han provocado una explosión en la disponibilidad de vehículos de pasajeros con enchufes. Y ahora, gracias a la electricidad relativamente barata y la simplicidad del tren motriz eléctrico, los vehículos eléctricos tienen aún más posibilidades de uso en el ámbito del transporte público extremadamente sensible a los costos, un concepto que solo está echando raíces. En particu

Las mejores baterías de iones de litio han provocado una explosión en la disponibilidad de vehículos de pasajeros con enchufes. Y ahora, gracias a la electricidad relativamente barata y la simplicidad del tren motriz eléctrico, los vehículos eléctricos tienen aún más posibilidades de uso en el ámbito del transporte público extremadamente sensible a los costos, un concepto que solo está echando raíces.
En particular, dos proyectos financiados principalmente por subvenciones de la Ley de Reinversión y Recuperación de los Estados Unidos de 2009 (ARRA), mejor conocido como el paquete de estímulo, son pioneros en nuevas formas en que los sistemas de transporte público, grandes y pequeños, pueden pensar en el costo total para operar autobuses y su impacto ambiental en la era creciente de las baterías de ion de litio de gran formato y más baratas.
Diferentes necesidades, mismo objetivo.
Abarcando desde Pasadena hasta Pomona en un área al este de Los Ángeles, Foothill Transit es un gran operador de autobuses que atiende a unos 14 millones de pasajeros por año en un área de 900 kilómetros cuadrados. En el otro extremo del espectro está LINK Transit, con sede en la zona rural de Wenatchee, Washington, que transporta solo un millón de pasajeros al año, pero a diferencia de la huella compacta de Foothill Transit, su menor volumen de pasajeros se extiende sobre un área aproximadamente 10 veces más grande .
Ambos operadores de transporte público colocan demandas significativamente diferentes en sus autobuses, pero cada uno ha entrenado su visión a largo plazo sobre la energía de la batería como una forma de reducir costos, mejorar la eficiencia operativa y reducir el impacto ambiental. Durante los proyectos de autobuses eléctricos de varios años que se financiaron en 2009 pero que no se recuperaron hasta 2010 (y en el caso de LINK, todavía no están en su lugar), los operadores están utilizando diferentes equipos y tecnología de baterías para ver si Sus proyecciones se desarrollan en el mundo real. La mayoría de los proyectos fueron financiados por subvenciones ARRA, con LINK recibiendo $ 2.9 millones (de los cuales todos se destinaron a la compra de autobuses eléctricos y equipos de carga asociados) y Foothill recibió $ 21.3 millones (de los cuales solo una parte se destinó a los autobuses y equipos asociados).
Las baterías de iones de litio aún no tienen la suficiente energía como para contener más del equivalente de entre cuatro y ocho litros de gasolina en un paquete de baterías lo suficientemente pequeño como para colocarlo en un autobús. Sin embargo, las eficiencias inherentes en la transmisión eléctrica permiten aumentos significativos en la economía de combustible. Mientras que un autobús de tránsito diésel típico de 12 metros de largo puede retornar entre uno y dos kilómetros por litro, los eléctricos que Foothill está ejecutando en promedio equivalen a 8.5 kpl. Después de algunos cálculos rápidos, es evidente que 8, 5 kpl combinado con 7, 5 litros de almacenamiento de energía no es suficiente para alimentar los cientos de kilómetros que un autobús puede necesitar para viajar en un día. Para solucionar esto, tanto Foothill como LINK han agregado estaciones de carga ultrarrápidas en el medio de los circuitos de sus autobuses.
Foothill Transit opera tres autobuses de 12 metros de largo y 35 pasajeros construidos por Proterra, con sede en Greenville, Carolina del Sur. Cada una se basa en baterías que suministran 72 kilovatios-hora y se ejecuta en un circuito de 27 kilómetros de largo que maneja el 5 por ciento de la cantidad de pasajeros anual. En las estaciones de carga rápida especialmente construidas en el Centro de Tránsito de Pomona, los autobuses se pueden llenar en 10 minutos en su escala normalmente programada, lo que significa que nunca tienen que viajar más de 27 kilómetros entre cargas completas, aproximadamente la mitad de lo que puede proporcionar su capacidad de batería. El sistema de LINK es similar, aunque utiliza cinco carros para 22 pasajeros, construidos por Ebus, de siete metros de largo, con 28 kWh, que viajan en dos circuitos separados de ocho kilómetros de largo y se pueden llenar en aproximadamente siete minutos con un ayuno cargo en el centro de tránsito de Wenatchee centro.
LINK originalmente planeó tener sus carros eléctricos en funcionamiento a fines de 2010, pero los problemas con el sistema de enfriamiento de la batería y la fabricación de la estación de carga rápida demoraron su funcionamiento completo hasta fines de este año, aunque los carros funcionan actualmente durante aproximadamente dos horas cada día. sin carga rapida. "No hay nada estándar en nuestros carros", dice Greg Pezoldt, coordinador de proyectos especiales de LINK Transit. "Como el primer tranvía eléctrico de su tipo, todo lo que hemos hecho con Ebus hemos tenido que desarrollarlo y, a veces, volverlo a desarrollar. Incluso con los retrasos todavía estamos entusiasmados con él, y tenemos el objetivo final de electrificar la totalidad de nuestros Rutas de Wenatchee y East Wenatchee ".
Ahorro de costos logrado
No es de extrañar que LINK siga siendo optimista en el empeño: Pezoldt dice que un carrito de motor diesel comparable costaría alrededor de $ 435, 000 y que cada uno de los eléctricos de Eey, con base en Downey, California, cuesta significativamente menos de $ 370, 000. Además de eso, el combustible diesel para el mismo carro en la misma ruta cuesta alrededor de $ 1, 200 por mes, mientras que la electricidad hidroeléctrica económica y verde utilizada para el carro Ebus tiene un costo aproximado de $ 100 por mes, menos de una décima parte del costo. La pregunta más importante gira en torno a la vida útil de la batería, pero incluso con las estimaciones más desfavorables, Pezoldt dice que el LINK sigue teniendo un gran avance en la operación del bus eléctrico en términos de combustible de por vida y costos de mantenimiento.
George Karbowski, director de operaciones y mantenimiento de Foothill Transit, está de acuerdo con Pezoldt. Aunque el precio de la electricidad en el sur de California no permite tantos ahorros como los de LINK (unos 68 centavos por kilómetro por diésel frente a los 31 centavos por kilómetro por electricidad), Karbowski dice que la evidencia anecdótica sugiere que la compañía está ahorrando mucho en otras áreas.
"Dado que nuestros autobuses eléctricos no cobran en el patio, en realidad están disponibles hasta tres horas adicionales por día porque no tienen que esperar en la línea de reabastecimiento de combustible", dice. "Además, un autobús diesel típico requiere una inspección cada 45 días que usa $ 1, 100 en suministros y 10 horas-hombre. Nuestros autobuses Proterra toman tres horas y no usan filtros, aceites o bujías, ni nada de eso, y tienen Costes de mantenimiento preventivo mucho más bajos ". Karbowski también atribuye los menores costos asociados con los frenos de por vida al sistema de frenos regenerativo en el autobús, que utiliza la fuerza de frenado de su motor eléctrico para generar electricidad, ahorrando a los frenos físicos tanto desgaste.
Tránsito más verde
Si bien ambos operadores se centran en ahorrar dinero y en aumentar la eficiencia operativa como objetivos de conducción de sus programas de autobuses eléctricos, también destacan los aspectos ecológicos de sus proyectos. Además de tener cero emisiones en el tubo de escape, ambos tipos de autobuses utilizan parte de la electricidad más limpia del mundo. En Wenatchee, más del 96 por ciento de su energía proviene de siete represas a 160 kilómetros y, a una tasa residencial de 2, 2 centavos por kWh, es también una de las fuentes de electricidad más baratas del país, gracias a las tradiciones de servicios públicos bien establecidas del región. California ya tiene más del 20 por ciento de su electricidad proveniente de la energía solar, eólica e hidroeléctrica, y ha establecido una meta estatal de 33 por ciento de consumo de energía renovable para 2020. Pero Foothill ha ido aún más lejos al comprar 100 por ciento de créditos de energía renovable para proporcionar todo el Potencia para sus autobuses eléctricos.
Ambos operadores de tránsito planean expandir su servicio de autobuses eléctricos y han recibido subvenciones adicionales del programa de Inversiones en Tránsito para Gases de Efecto Invernadero y Reducción de Energía (TIGGER), una rama del paquete de estímulo. Con $ 2.5 millones adicionales de TIGGER, LINK planea comprar cinco carros Ebus más y tres estaciones adicionales de carga rápida. Con $ 10 millones más, Foothill planea comprar entre nueve y 11 autobuses Proterra adicionales, lo que resulta en la electrificación completa de una ruta de autobús completa.
Aunque Foothill y LINK han financiado las grandes mayorías de sus proyectos con subsidios federales hasta este momento, y han cubierto el riesgo inherente de ser pioneros con ese dinero, ambos dicen que los autobuses y el equipo asociado están ahora en el punto donde se comparan muy bien en términos de costos iniciales con la compra de nuevos autobuses diésel o incluso de gas natural comprimido.
Los carros Ebus ya cuestan menos que los motores diésel comparables, e incluso los autobuses Proterra de 12 metros de largo tienen un precio razonable. "Nuestra compra inicial de autobuses Proterra nos cuesta alrededor de $ 1.2 millones cada uno, pero probablemente nos costará $ 800, 000 cada uno para este próximo lote", dice Karbowski. "Compare eso con aproximadamente $ 650, 000 para un bus de gas natural comprimido y se está acercando. Con un mayor volumen probablemente estará completamente a la par pronto".
Los primeros resultados son lo que son, otros operadores de transporte público han llegado a golpear con un interés en la tecnología emergente. Según Pezoldt, el vecino mucho más grande de Wenatchee al oeste, Seattle, está aprendiendo una o dos cosas de la experiencia de LINK y planea invertir en la tecnología en los próximos años. En California, Proterra acaba de firmar un acuerdo con el Distrito Regional de Tránsito de San Joaquín por dos más de sus autobuses que funcionan con baterías. Dado que las experiencias de los pioneros todavía no han revelado un inconveniente, no es de extrañar que el interés esté aumentando rápidamente.