Soluzioni innovative per il risparmio energetico in ambito ferroviario

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1 VIII GIORNATA DELLA RICERCA ANIE Investire in tecnologie per l efficienza energetica: l impegno delle aziende ANIE in ricerca e innovazione Soluzioni innovative per il risparmio energetico in ambito ferroviario Luigi Accardo Ansaldobreda

2 Gruppo Finmeccanica Azionisti: Ricavi per segmenti di business: Ministero Economia e Finanze 30.2% Investitori 69.8% Elicotteri 20% Elettronica per la difesa 29% Trasporti 12% Energia 9% Sistemi di difesa 7% Spazio 6% Aeronautica 17% Elicotteri Elettronica per la Difesa Aeronautica Trasporti Sistemi di Difesa Energia Spazio Segnalamento e Sistemi Turn-Key Materiale Rotabile 2

3 AnsaldoBreda AnsaldoBreda è la società Finmeccanica specializzata nella costruzione di materiale rotabile tecnologicamente avanzato per le reti ferroviarie e metropolitane che rappresenta lo stato dell'arte sia per la parte elettrica che per quella meccanica. La società nasce dalla fusione di un ramo d'azienda di Ansaldo Trasporti con Breda Costruzioni Ferroviarie. AnsaldoBreda realizza treni ad alta velocità locomotive diesel ed elettriche carrozze passeggeri a uno e due piani veicoli per metropolitane Tram Sirio. L'azienda sviluppa nuovi prodotti ed effettua verifica e upgrading di quelli esistenti nei suoi impianti di Napoli e Pistoia con apparecchiature all'avanguardia nel mondo. 3

4 Struttura produttiva L Azienda ha sede a Napoli e Pistoia. Altri stabilimenti in Italia: Reggio Calabria: dedicato alla costruzione di motrici e rimorchiate Palermo: specializzato in attività di revamping Inoltre, ha diverse divisioni operative all estero e precisamente in: USA, Spagna, Francia, Grecia, Norvegia, Danimarca, Marocco e Taiwan. 4

5 I Bei Vecchi Tempi Supponiamo di avere un Treno in una Rete...: Abbiamo bisogno di energia per spostarci da A a B Non ci sono altri treni che possono disturbare il viaggio Dipende solo da noi quanta energia utilizzare. VIII Giornata della Ricerca ANIE 5

6 La vista aerea Se abbiamo una rete con molti treni...: Abbiamo ancora bisogno di energia per spostarci da A a B Altri treni possono disturbare il viaggio introducendo ritardi Il consumo di energia è solo parzialmente sotto il nostro controllo! VIII Giornata della Ricerca ANIE 6

7 Un Approccio Integrato VIII Giornata della Ricerca ANIE 7

8 Un Approccio Integrato Railenergy (Innovative Integrated Energy Efficiency Solutions for Railway Rolling Stock, Rail Infrastructure and Train Operation) è un progetto sponsorizzato dalla Commissione Europea con l obiettivo di incrementare l efficienza energetica del sistema ferroviario contribuendo alla riduzione del life cycle cost e l emissione di CO2. L obiettivo del progetto è la riduzione del consumo specifico di energia del sistema ferroviario europeo pari al 6% entro il 2020 VIII Giornata della Ricerca ANIE 8

9 Facts & Figures Progetto Integrato co-finanziato dall Unione Europea nell ambito del Sesto Programma Quadro Durata del Progetto: 1 Settembre Agosto Partners Europei (produttori ed operatori, gestori delle infrastrutture, subfornitori, università, istituti e consulenti) Budget: 14.7M ( 8M EC grant) VIII Giornata della Ricerca ANIE 9

10 European Wide Partnership VIII Giornata della Ricerca ANIE 10

11 Mission Statement L obiettivo principale è quello di migliorare l efficienza energetica dell intero sistema ferroviario attraverso lo studio, lo sviluppo e la validazione di soluzioni come: l introduzione di tecnologie innovative per la trazione e le reti, componenti e topologie per lo sviluppo del materiale rotabile, e strategie di gestione delle infrastrutture e del servizio. VIII Giornata della Ricerca ANIE 11

12 Target 2020 VIII Giornata della Ricerca ANIE 12

13 Struttura del Progetto Definizione dei contesti e degli scenari Integrazione per dimostrare l effetto sull intero sistema delle tecnologie introdotte Investigazione di nuove tecnologie VIII Giornata della Ricerca ANIE 13

14 Target VIII Giornata della Ricerca ANIE 14

15 Modellazione Energetica Ogni componente che influisce sul comportamento energetico del veicolo è rappresentato da un Modello Energetico. Improved Auxiliary System Vehicle Coasting Active Filtering Improved Cooling System Input Voltage Management VIII Giornata della Ricerca ANIE 15

16 Confini del Sistema Simulato VIII Giornata della Ricerca ANIE 16

17 Algoritmi di Controllo Riduzione del consumo energetico durante la fase di coasting. Case Study: AC EMU for Regional Traffic. Swedish Route Märsta Södertälje VIII Giornata della Ricerca ANIE 17

18 Sistema di raffreddamento Gestione dei carichi ausiliari Case Study: EMU on International Route Risparmio energetico a livello di sistema pari al 2%. 25KVAC 25KVAC 3000Vdc 1500VDC v=82km/h v=219km/h 1500Vdc v=87km/h v=225km/h v=142km/h tratte (Km) VIII Giornata della Ricerca ANIE 18 tempi (min) A. 12,5 19,6 31, ,1 64, P. 14,

19 Sistema di Raffreddamento Piastre ad elevata efficienza VIII Giornata della Ricerca ANIE 19

20 Sistema di raffreddamento Centralizzato VIII Giornata della Ricerca ANIE 20

21 Recovered Heat System E possibile recuperare fino al 25% dell energia termica prodotta per un possibile riuso sul veicolo. VIII Giornata della Ricerca ANIE 21

22 Integrazione dei convertitori di Trazione ed Ausiliari Case Study - DC EMU per trasporto regionale: riduzione di massa pari a 5 tons, equivalente al 2% di riduzione di massa a pieno carico. VIII Giornata della Ricerca ANIE 22

23 Improved HVAC Heat Recovery Heat Recovery Unit Fresh Air HVAC Unit Exhaust Air Supply Air Return Air Riduzione del consumo energetico fino al 30% VIII Giornata della Ricerca ANIE 23

24 Sistemi di Accumulo dell Energia VIII Giornata della Ricerca ANIE 24

25 Reuse of Waste Heat for DMUs 7% 5% 41% motor power 33% heat losses of high temperature circuits natural convection 3% 11% heat losses of exhaust air heat losses of low temperature VIII Giornata della Ricerca circuits ANIE 25 internal friction

26 Trasformatore a Superconduttori VIII Giornata della Ricerca ANIE 26

27 Trasformatore a Media Frequenza VIII Giornata della Ricerca ANIE 27

28 Motore a Magneti Permanenti Applicazione per DMUs VIII Giornata della Ricerca ANIE 28

29 Grazie per l attenzione Luigi Accardo AnsaldoBreda S.p.A. Electrical/Electronic Engineering Product Platform Development Via Argine, Napoli (Italy) accardo.luigi@ansaldobreda.it VIII Giornata della Ricerca ANIE 29