Centro Interuniversitario di Ricerca Trasporti Università degli Studi di Genova. Riccardo Genova



Documenti analoghi
Convertitori elettronici di potenza per i veicoli elettrici

Insegnamento di Fondamenti di Infrastrutture viarie

Mobilità sostenibile e Trazione elettrica. Relatore Ing. Antonio Del Sole

La sostenibilità nel trasporto pubblico locale: l esperienza del Gruppo Torinese Trasporti

Sostenibilità nei trasporti in Trentino

Sistemi metropolitani a guida automatica. L esperienza romana. Torino, 28 Marzo 2012

IL TRASPORTO FERROVIARIO

INDICATORI ESERCIZIO ANNO 2013

L evoluzione della mobilità urbana e le soluzioni di Iveco. Marco Aimo Boot Innovation & Advanced Engineering Alternative Traction

CLASSIFICAZIONE E TIPOLOGIA DEI SISTEMI DI TRASPORTO COLLETTIVO URBANO PARTE A

Generazione diesel-elettrica ad alta efficienza con sistemi di accumulo

Dimensionamento di massima di un sistema di propulsione ibrida per una microvettura

Il trasporto pubblico locale

Sistemi di accumulo per i veicoli elettrici

Urban Mobility Reloaded - una sfida sostenibile per le aree metropolitane.

I veicoli elettrici e ibridi: stato dell arte, analisi dei benefici ed evoluzioni future.

Modello ET6500 per connessione in rete

Camera dei Deputati 33 Indagine conoscitiva 3. xvi legislatura commissioni riunite ix e x seduta del 22 febbraio 2011

La Ferrovia Trento - Borgo Valsugana - Bassano e l esperienza della Provincia Autonoma di Trento

L esperienza del nuovo Tram su gomma

Metrotranvia Milano (Parco Nord) Seregno

IL COMANDO DI PL INFORMA (Mercoledì 23 aprile 2014)

Mobilità elettrica e ibrida

Presentazione del workshop

AGENZIA NAZIONALE PER LE NUOVE TECNOLOGIE, L ENERGIA E LO SVILUPPO ECONOMICO SOSTENIBILE

Produzione del Sistema Ibrido Parallelo

Servizi di mobilità sostenibile per le pubbliche amministrazioni

Alma Mater Studiorum - Università di Bologna STUDIO DELL APPLICAZIONE DI UN SISTEMA ALIMENTATO AD IDROGENO PER UN SOLLEVATORE AUTOPROPULSO

La linea SIR 1 a Padova

Contenuti presentazione

IMMAGAZZINARE ENERGIA: GLI ACCUMULATORI ELETTROCHIMICI Prof. Nerino Penazzi

SCOOTER A BASSO IMPATTO AMBIENTALE

Torino: servizio trasporti

Il garage Informazioni per il PD

Filobus con marcia autonoma semplificata

Torino, il VAL e le sue evoluzioni Conferenza CIFI - EXPO Ferroviaria 2012

Programma Generale di Investimento per Materiale Rotabile su Gomma destinato al Trasporto Pubblico Locale

Milano, 19 Novembre 2010 Informazioni interne riservate CEAM S.r.l. - Distribuzione Vietata

La linea Firenze-Empoli-Pisa

Azionamenti elettrici per la trazione ferroviaria

Mobilità elettrica e rete nazionale: amici o nemici?

Impianti di propulsione navale

Cogeneratori da 1 a 401 kw el., da 6 a 549 kw th

Lez. 4 Il trasporto pubblico e il suo spazio

Sistemi di gestione centralizzata e ausilio all'esercizio per tranvie: stato dell'arte ed evoluzione

03/23/11 Rizzo-Guida all'auto ecologica 1

Proposta eco-friendly

Università degli Studi di Napoli Federico II

Energia e Trasporti: esperienze a confronto

fiscalità imposte erariali sull energia elettrica (accise), dell IVA e degli oneri generali del sistema elettrico*,

E L EFFICIENTAMENTO ENERGETICO ENERGETICO IL RISPARMIO. Paride Gasparini Direttore d esercizio i CTM Cagliari NELLE AZIENDE DI TPL

Il silenzio del mare. PROPULSIONE elettrica e ibrida

Un modello di calcolo per i costi standard infrastruttura ferroviaria

Per una città più sostenibile SEMINARIO NAZIONALE PROGETTO EUROPEO TIDE

Convegno Infrastructura L innovazione nelle infrastrutture di trasporto IV Sessione Le esigenze delle utenze e le modalità di utilizzo

Key Performance Indicators nel TPL

VOLT LA NUOVA CHEVROLET

ISOLE EGADI COMUNE DI FAVIGNANA (Provincia Regionale di Trapani)

Veicoli elettrici ricaricabili da rete: sfide e opportunità da cogliere

PROGRESS: UN CODICE PER IL CALCOLO DELLE EMISSIONI DA VEICOLI STRADALI IN AMBITO URBANO

UNIVERSITA MEDITERRANEA DI REGGIO CALABRIA LAUREA MAGISTRALE IN INGEGNERIA CIVILE CORSO DI INFRASTRUTTURE FERROVIARIE

ViviFacile. sul trasporto pubblico locale della città di Roma. Roma, 24 ottobre 2011

Presentazione ideata dal DLF di Pordenone per il progetto Scuola Ferrovia attuato nell a. s. 2013/2014 presso la Scuola Media Statale LEONARDO DA

Velocità commerciali dei mezzi pubblici di superficie

Veicoli elettrici ricaricabili da rete: sfide e opportunità da cogliere

Parte I: Meccanica della locomozione ed armamento

Tipologie di impianti FV

Audizione Toyota presso le Commissioni riunite IX e X della Camera dei Deputati. Massimo Gargano Amministratore Delegato Toyota Motor Italia SpA

Con il termine trasporto si indica il movimento di persone e di merci da un luogo ad un altro Questo termine viene anche usato per individuare tutto

Test attitudinale UPSA per le professioni di: - Meccatronico - Meccanico di manutenzione - Assistente di manutenzione

Piaggio Commercial Vehicles. Tommaso Croce VP Product Marketing

Progetto H2 Filiera Idrogeno. Il contributo dell Elettronica nel Progetto Regionale Filiera Idrogeno

Scenari e prospettive del settore auto Roma, 18 Dicembre 2014

Aree TOD, mobilità e intermodalità urbana

VOLT NUOVA CHEVROLET

Sperimentazione di un caricabatterie reversibile. Antonino Genovese, Francesco Vellucci. Report RdS/2013/268 MINISTERO DELLO SVILUPPO ECONOMICO

Le Regole Tecniche per. e la nuova edizione della Guida CEI 82-25

L automazione nell era dei Big Data: scenari e prospettive 18 marzo ore MECSPE, Fiere di Parma Area Fabbrica Digitale

Sistemi Elettrici di Bordo. Architetture di veicoli a propulsione elettrica

Metano e trasporti per il governo della mobilità

Evoluzione del sistema ferroviario. Marsiglia, 29 marzo 2005

Macchina ad Aria Compressa

CABINE ELETTRICHE DI TRASFORMAZIONE

Alpiq E-Mobility AG In Charge of E-Mobility.

Sommario PREMESSA... 1 NORMATIVA DI RIFERIMENTO... 1 CALCOLO ILLUMINOTECNICO... 4

LE NUOVE PATENTI DI GUIDA (dal 19 gennaio 2013)

Formazione Tecnica Schneider Corso C1 Studio e progettazione di una cabina di trasformazione MT/BT

Ingvar Kamprad Elmtaryd Agunnaryd. Fondata nel 1943 da Ingvar. La Vision Creare una vita migliore per la maggior parte delle persone

AI AWARD 2015: L automazione nell era dei Big Data: scenari e prospettive

Auto elettrica e infrastrutture Prospettive, sfide e opportunità. 6 maggio 2009 Giovanni Battista Razelli

SERVIZI DI TRASPORTO PUBBLICO LOCALE FERROVIARIO SULLA RETE DI PROPRIETA DELLA REGIONE AUTONOMA DELLA SARDEGNA

Simulazione e sperimentazione di veicoli plug-in elettrici ed ibridi nella realtà leccese

Cos è una. pompa di calore?

Il parco veicolare di Bologna al

Il parco veicolare di Bologna al

I motori elettrici più diffusi

Applicazione degli accumuli nelle reti in bassa tensione

Ing. Marco De Mitri

Efficienza Energetica nella Produzione Industriale

CHI SIAMO IN CIFRE (ANNO 2013)

Transcript:

Centro Interuniversitario di Ricerca Trasporti Università degli Studi di Genova Stato dell arte e innovazione nel settore filoviario nel moderno contesto dei sistemi a grande capacità di trasporto Fabio Ballini i Riccardo Genova

Sommario TPL in Italia e sostenibilità ambientale Efficienza i energetica Vetture ibride Vetture filoviarie Sistemi ad alta capacità di trasporto Confronto tra i sistemi di trasporto Dispositivi di accumulo energetico

Il trasporto pubblico in Italia: servizi su gomma I dati di seguito riportati (fonti Conto Nazionale Trasporti, pubblicato dal Ministero dei Trasporti nel 2007 e ASSTRA) evidenziano la dimensione del settore del TPL su gomma, riferito ai servizi urbani, suburbani ed extraurbani 46.000 veicoli di cui 19.000 per servizi i urbani 142.018.828.658 posti offerti per chilometro 29.759.019.835 passeggeri trasportati per chilometro

Il trasporto pubblico in Italia: il settore su ferro Il materiale rotabile tranviario ammonta a circa 1000 unità, comprese quelli in fornitura per Firenze e considerando le vetture di Padova con rotaia centrale; i convogli per le reti metropolitane (Catania, Genova, Milano, Napoli, Roma e Torino) sono 1010 Vanno poi considerati i numerosi rotabili impiegati in ambito ferroviario

I veicoli ecologici - I Se riferiti ai 19.000 veicoli urbani, la percentuale, in Italia, di mezzi a propulsione elettrica è ancora bassa 2,5% elettrici a batteria 1,5% a trazione ibrida 3% filobus

I veicoli ecologici - II ma il dato è ancora più esiguo se correlato ai servizi svolti ed ai passeggeri trasportati. Ad eccezione dei sistemi filoviari eserciti con veicoli da 12 e 18 metri, autobus elettrici ed ibridi presentano: medio o basso numero di posti offerti profili di missione limitati nello spazio e nel tempo È quindi necessario intervenire su questi fattori: maggiore È quindi necessario intervenire su questi fattori: maggiore capacità di trasporto ed elevato raggio di azione

Efficienza energetica veicoli Confronto di efficienza dei veicoli urbani (dai siti di produzione energetica alla ruota): Veicolo tradizionale MCI: η= 28 % Veicolo elettrico a batteria: η= 32% Filobus e tram: η= 38% Veicolo ibrido (serie o parallelo) con produzione energia elettrica a bordo: η= 40,5% Veicolo a fuel cell: η= 43%

Veicoli a propulsione ibrida id Nel veicolo ibrido la sorgente primaria di energia brucia un combustibile (idrocarburi, i idrogeno) trasformandolo direttamente in energia meccanica oppure azionando un generatore elettrico La sorgente ausiliaria è reversibile (può anche accumulare energia, ad esempio dalla frenatura) e contribuisce a fornire energia elettrica da utilizzarsi per la propulsione Le due sorgenti hanno una energia nominale immagazzinata e una potenza nominale I rapporti tra i valori di potenza e energia delle due sorgenti definiscono il grado di ibridizzazione Esistono differenti tipologie Ibrido Serie Ibrido Parallelo l Ibrido Plug-in

Veicoli ibridi idi serie La sorgente primaria produce energia elettrica e garantisce l accumulo di energia nella sorgente ausiliaria. L energia elettrica complessiva è utilizzata da un azionamento elettrico di trazione. Esistono tre possibili sorgenti primarie: Gruppo MCI+generatore elettrico; Microturbina; cella a combustibile a idrogeno (fuel cell); Il flusso energetico percorre in serie: sorgente primaria, sorgente ausiliaria, azionamento elettrico (inverter+motore), trasmissione, ruote. Le sorgente ausiliaria è solitamente una o l insieme delle seguenti: Accumulatore elettrochimico (batterie) Capacità (Supercapacitors)

Veicolo a propulsione ibrida id serie e plug-in Sorgente primaria i G 3~ ~ ~ ~ AC DC DC AC ~ ~ ~ M 3~ G Generatore Turbina Accumulo Batterie Sorgente ausiliaria Capacitors

Ibrido Parallelo Vantaggi: Costi in linea con l attuale produzione Componenti elettrici (azionamento e motore elettrico) dimensionati per potenze ridotte Svantaggi: Prestazioni ridotte con solo MCI Prestazioni ridotte con solo MCI Autonomia in solo elettrico ridotta o assente

Schema di un veicolo ibrido parallelo Sorgente primaria Motore a Combustione Interna Frizione Cambio G Accumulo Batterie DC AC ~ ~ ~ M 3~ Capacitors Sorgente ausiliaria

Vetture filoviarie Si tratta tt di vetture non più con motori a collettore in corrente continua e regolazione reostatica (a) o con chopper (b), ma moderni veicoli con azionamenti ad inverter e motore asincrono trifase (c) (a) (c) (b)

Caratteristiche delle vetture filoviarie (I) Veicoli con doppio isolamento Tensione nominale 750 V (600 V per le vetture impiegate su impianti non moderni) Necessità di sostituzione frequente dei pattini in grafite Possibilità di prevedere la marcia autonoma (di emergenza o di esercizio) e il recupero energetico Impiego possibile di sistemi di ausilio alla guida

Caratteristiche delle vetture filoviarie (II) Modena (12 metri) Generatore diesel 110 kw (Euro 5) Motore elettrico 210 kw Rimini (18 metri) Generatore diesel 110 kw (Euro 4) Motore elettrico 240 kw I veicoli da 18 metri di Genova sono equipaggiati di un motore diesel che sviluppa 175 kw per consentire a tutti gli effetti l uso bimodale del mezzo

Modalità operative di un veicolo (I) Guida libera Il conducente ha il completo controllo della traiettoria (vetture automobilistiche tradizionali) Guida assistita Il conducente pur avendo il controllo della traiettoria viene assistito da sistemi ottici o magnetici nelle manovre di accosto alle fermate e nella percorrenza di tratte particolari (ad esempio strette gallerie) Prestazioni: massima velocità: circa 70 km/h massimo errore in marcia: circa 5 cm massimo errore di accosto: circa 5 cm Guida vincolata La traiettoria tt i del veicolo è obbligata da apposite vie di corsa (ad esempio rotaie)

Modalità operative di un veicolo (II) Sede promiscua In questo caso il veicolo deve corrispondere ai requisiti richiesti per la circolazione stradale secondo quanto previsto dal Codice della Strada (vettura tradizionale, filoviaria o tranviaria) Sede riservata Il veicolo percorre una sede dedicata con regimi di circolazione e sistemi di segnalamento prestabiliti

Il contesto di sviluppo dei sistemi urbani e suburbani (I) Aumento esponenziale della mobilità nelle aree vaste Riorganizzazione urbanistica delle grandi e medie città L integrazione ione modale assume un ruolo determinante Nice

Il contesto di sviluppo dei sistemi su ferro urbani e suburbani (II) Maggior comfort di marcia Riduzione dell impatto dell infrastruttura (visivo ed acustico) Corretto inserimento nel contesto urbanistico della città

Veicoli su gomma a grande capacità Si tratta di autobus o filobus a tre casse o di motrici con rimorchio lunghi 25 metri già circolanti in diverse città europee lunghezza 24 664 metri lunghezza 24,664 metri larghezza 2,55 metri passeggeri totali 182 passeggeri seduti 61

Sistemi a confronto (I) Veicoli Capacità di trasporto (pass/ora per direzione) Bus/Filobus 12 m 1.500 Bus/Filobus 18 m 2.500 Bus/Filobus 24 m 3.500-4.000 Tram 4.000 6.000 Metropolitana 8.000 30.000 Sistema Costi infrastruttura (k /km) Busvia 0-100 Filovia 400-600 Tranvia 7.000-12.000 Metropolitana 15.000-50.000

Sistemi a confronto (II) Metropolitana Metropolitana Tranvia veloce Tranvia leggera (metrotranvia) Filovia protetta Vetture 24 m Portata potenziale [pass/h-dir] 30.000 8.000 6.000 4.000 Distanziamento [min] 3 3 4 10 Capacità convoglio [pass] 1.200 400-200 180 180 Distanza media tra stazioni [m] 600-1000 500-800 350-500 200-350 Incarrozzamento a livello sì sì eventuale eventuale Velocità commerciale [km/h] 30 30 20 15 Lunghezza max convoglio [m] 150 80 60 40 Pianificazione, intermodalità e soluzioni tecnologiche per la mobilità sostenibile nei centri urbani Energethica 4 Salone dell energia rinnovabile e sostenibile Genova Fiera del mare 06/03/2009 22

Sistemi a confronto (III)

Sistemi a confronto (IV)

Il caso di Pescara Lo sviluppo del tracciato completo: 8,17 km 500 metri nel centro di Pescara, in sede promiscua con il traffico privato; 4,8 km circa in sede riservata sulla Strada Parco ; 2,9 km circa (nel comune di Montesilvano), in parte in sede riservata sulla prosecuzione della Strada Parco ed in parte in sede promiscua fino al capolinea di Porto Allegro. La ferrovia elettrica Pescara Montesilvano Penne fu aperta nel 1929 e chiusa all esercizio nel 1963. Lunga 36 km, di cui 30 km in sede propria, p presentava uno scartamento di 950 mm e un alimentazione a 2600 V corrente continua

Sistemi di accumulo Potenza specifica [W/kg] Energia specifica [Wh/kg] Numero di cicli Piombo 120 40 1200 NiCd 120 50 2000 NiMH 200 80 2000 LiIon 190 130 1500 NaNiCl (Zebra) 169 94 1500 Fly - wheel 300 4 - Condensatore 800 2,34 1.000.000

Supercaps Un sistema standard può prevedere 6 moduli, tensione nominale di 780 V e capacità totale di circa 10 F Condensatore Capacità: 3000 F Tensione: 2,7 V Modulo Capacità: 63 F Tensione: 130 V Corrente massima: 750 A (48 elementi) Forte applicabilità anche nel settore tranviario

CENTRO INTERUNIVERSITARIO DI RICERCA TRASPORTI DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA ELETTRICA Università degli Studi di Genova Via all Opera Pia 11 16145 Genova Tel. +39 010 353 2171 - Fax +39 010 353 2700 Fabio Ballini +39 349 8068942 fabio.ballini@unige.itballini@unige it Riccardo Genova +39 329 2106152 genova@die.unige.it