Estudio técnico económico de volantes de inercia como método alternativo para la generación y conservación energética del sistema de tracción del Metro de Medellín

Abstract

El propósito principal del estudio técnico económico de volantes de inercia como método alternativo para la generación y conservación energética para el sistema de tracción del Metro de Medellín, es mirar la viabilidad y factibilidad de la implementación de un sistema de volantes de inercia como método de ahorro energético y a su vez amigable con el medio ambiente. La metodología implementada fue la recopilación de datos tomados por los sensores a bordo del tren en el mismo momento que se realiza el frenado electrodinámico (freno regenerativo) y las medidas obtenidas del consumo de energía en las subestaciones de tracción del metro de Medellín, se realizan los cálculos físicos de la volante de inercia y se respalda con la simulación en MATLAB, donde se comparan los datos obtenidos para la recuperación de al menos el 10% de la energía generada en el frenado y su futura utilización. Las volantes de Inercia tienen un costo de mantenimiento menor que otros sistemas de acumulación de energía y su vida útil es aproximadamente 20 años, el costo de la energía eléctrica para el Metro de Medellín siempre ha sido el mayor costo que se tiene en la prestación del servicio comercial, ya que es su principal fuente para el movimiento de los trenes, estos dos factores y ponderando los datos obtenidos en los trenes y la subestación de tracción se obtendrá un almacenamiento del 10% del frenado regenerativo del tren que es 3 kWh, en dinero sería $126´528.497,4 mensuales a un costo de 293,17 $/kWh con el horario Cristina V.2. Como resultado principal podemos afirmar que este método de almacenamiento de energía cumple con las expectativas planteadas dentro del objetivo principal, tanto en el modo de operación de ahorro de energía, como de control de voltaje.