+ All Categories
Home > Documents > Combustibles España

Combustibles España

Date post: 02-Mar-2018
Category:
Upload: renegadoxc
View: 225 times
Download: 0 times
Share this document with a friend

of 81

Transcript
  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    1/81

    1EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    MODIFICANDO A FONTE DE ENERGIAEM ONIBUS URBANOS

    COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS EN MADRID (ESPAA)

    Juan ngel Terrn AlonsoDr. Ingeniero Industrial

    Director de Ingeniera

    So Paulo, 1 de octubre de 2013

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    2/81

    2EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    EMT de Madrid Introduccin Experiencias con vehculos de energas

    alternativas Biocombustibles Gas natural

    Sistemas alternativos de propulsin:

    vehculos con pilas de combustible transmisin elctrica vehculos hbridos y elctricos dual-fuel (gasleo-GNC)

    2

    INDICE

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    3/81

    3EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    3

    12 de Noviembre de 1.947

    Actividad: Operador nico de autobuses urbanos

    en la ciudad de Madrid

    Alta calidad de servicioTecnologa avanzada

    Accesibilidad

    Medioambiente

    Flota moderna

    Propietario: Ayuntamiento de Madrid

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    4/81

    4EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    MEDIOS HUMANOS: 8.328 trabajadores (5.941 conductores)

    VIAJEROS TRANSPORTADOS: 427 millones anuales KM. RECORRIDOS en lnea: 96 millones anuales VELOCIDAD COMERCIAL: 13,4 km/h

    RED: 216 lneas (39 nocturnas)

    3.835 km10.235 paradas

    CONSUMO COMBUSTIBLE: 33 M litros biodiesel21 M kg GNC

    INFORMACIN GENERAL DE EMT

    Datos: diciembre 2011

    Biodiesel GNCElectricidad Flota

    convencional hbrido convencional hbrido

    1.186 4 767 23 20 2.000

    FLOTA PREVISTA A 31 DE DICIEMBRE DE 2013

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    5/81

    5EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    FLOTA DE EMT

    AoGasleo

    Biodiesel GNCEtanol Electricidad Hidrgeno Flota

    (31-12) convencionaltransmisin

    elctricahbrido convencional hbrido

    2005 1.789 13 20 165 3 1.990

    2006 1.583 210 20 201 5 3 2.0222007 785 862 20 351 5 10 2.033

    2008 769 865 20 381 5 20 2.060

    2009 1.650 6 411 5 20 2.092

    2010 1.569 2 1 503 5 20 2.1002011 1.415 4 651 5 20 2.095

    2012 1.217 4 736 23 20 2.000

    2013 1.186 4 767 23 20 2.000

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    6/81

    6EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    PORQUE BUSCAR ALTERNATIVAS AL COMBUSTIBLEEMPLEADO EN TRANSPORTE URBANO?

    1979 2003

    . . . PARA LOGRAR EL AUMENTO DE LA EFICIENCIA ENERGETICA YALCANZAR UN TRANSPORTE SOSTENIBLE

    Introduccin

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    7/817EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Condiciones de para implantacin de un combustible alternativo:

    Debe tener

    Viabilidad tcnica (motores EURO V, EURO VI).

    Seguridad en el suministro.calidad adecuada y asegurada en el tiempo

    ser econmicamente viable:al menos, neutralidad global de costes

    ser socialmente aceptable.

    Introduccin

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    8/818EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    CARACTERISTICAS DEL TRANSPORTE PBLICOURBANO EN DESARROLLO SOSTENIBLE

    1. Transporte pblico de calidad accesible a todos losciudadanos.

    2. Uso eficiente de los recursos energticos no

    renovables.3. Baja utilizacin de combustibles cuyos gases

    aumentan el efecto invernadero.

    4. Distribuir el espacio urbano de circulacin en funcinde la eficacia de los distintos modos de transporte.

    5. Utilizar transporte pblico de bajas o nulas emisionesde contaminantes atmosfricos.

    6. Disminucin del impacto sonoro del transporte.

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    9/819EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    - Libro Verde de la UE sobre Seguridad en el AbastecimientoEnergtico. Estrategia de carburantes alternativos. Gua inicial

    Carburantes alternativos

    Ao Biocarburante(%)

    GasNatural

    (%)

    Hidrgeno(%)

    Total(%)

    2005 2 --- --- 2

    2010 6 2 --- 82015 7 5 2 14

    2020 10 10 5 25

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    10/8110EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    - Libro Verde de la UE sobre Seguridad en el AbastecimientoEnergtico. Estrategia de carburantes alternativos. Gua inicial

    Ao Biocarburante(%)

    GasNatural

    (%)

    Hidrgeno(%)

    Electricidad(%)

    Total(%)

    2005 2 --- --- --- 2

    2010 6 2 --- --- 82015 7 5 2 3 17

    2020 10 10 5 10 35

    Carburantes alternativos

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    11/8111EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Introduccin

    GASOLEO

    GAS NATURAL

    GLP

    FILTROS

    CATALIZADORES

    TRANSPORTENO RENOVABLE

    TRANSPORTE

    CONTAMINANTE

    COMBUSTION

    HIDROGENO

    HIDROGENO

    ELECTRICIDAD

    BIOCOMBUSTIBLES

    B20

    B100

    (bioetanol)

    B30

    B50

    TRANSPORTE

    SOSTENIBLE

    SINTETICOS

    BTL HBD

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    12/8112EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Es una mezcla de gasleo y biocarburanteobtenido de la fraccin biodegradable deproductos de origen vegetal (y animal y deresiduos industriales y municipales).

    Debe cumplir la Norma EN 14.214

    QU ES EL BIODIESEL?

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    13/8113EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Se considera que losbiocombustiblescasi no emitenCO2

    EL CO2 y los biocombustibles

    En el ciclo del CO2,segn la materia prima de origense absorbe entre el80% y el 100% del CO2:

    Caa de azcar: 90%-100%Biomasa: 85%-90%Cereales: 80%-85%

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    14/8114EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    FOSIL

    CICLO ABIERTO CICLO CERRADO

    BIOMASA

    Paleoltico Neoliticoaumento EFICIENCIAenergtica

    Biodiesel

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    15/8115EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    1997: 2 autobuses BIOBUSempleando B30Incremento de consumo: 4,5 %

    2003: Autobuses Euro II empleando B 5Incremento de consumo: < 1 %

    2004: Autobuses Euro III con B30, B50 y B100Incremento de consumo: 3% - 7%

    Biodiesel

    2006: Biodiesel como combustible estndar en EMT

    920 Autobuses EURO II y III con B30Incremento de consumo: 2 %

    enero 2009: Se sustituye el gasleo A por B20 en toda la flota1670 Autobuses EURO II, III, IV y V

    Incremento de consumo: 1,5 %

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    16/8116EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    PROPIEDAD Unidad Biodieselmezcla 30/70

    Biocombustiblegirasol 100%

    Gasleo100%

    Densidad a 15 C kg/l 0,86 0,884 0,84

    Nmero de cetano - 51 54,4 49

    Punto de inflamacin C 70 177 64

    Viscosidad a 37,8C cSt 3,3 4,1 3,26Poder calorfico superior kJ/l 43900 39800 45400

    Punto Obstruccin filtro frio C -11 -5 -13

    CO2 (70% recombinado) kg/l 2,00 0,73 2,64

    Hidrocarburos sin quemar g/kW h 0,33 0,40 0,43Compuestos de nitrgeno g/kW h 2,26 2,37 2,24

    Monxido de carbono g/kW h 1,68 1,59 1,90

    Compuestos de azufre kg/l 0,59 - 0,84

    Opacidad de gases escala Bosch 1,06 0,58 1,30

    BIODIESEL, BIOCOMBUSTIBLE, GASLEO

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    17/8117EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    RESULTADOS ENSAYO NORMA EN 14.214

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    18/8118EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Caractersticas del biodiesel como combustible:Acidez alta.

    Viscosidad alta

    POFF elevado.

    Mayor poder detergente que el gasoleoHigroscpico

    Influencia en el motor:

    Ataques a ciertas gomas y retenesDificultades para el arranque en fro.

    Desprendimiento de suciedad en tanques

    Absorbe agua

    BIODIESEL: SU EMPLEO EN MOTORES

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    19/8119EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Acidez: Deter ioro de materiales

    No usar CauchoCobreLatnPlomoEstaoZinc

    Mangueras especiales en repostado

    Emplear vitnelastmeros sintticos

    Emplear pintura acrilica

    Agua: Corrosin Poder calorficoF il tros

    Corrosin cilindros Colonias de microbios en combustible y filtros

    Cristales de hielo

    Usar prefiltros de agua y biocidas

    Mantener tanques llenos (poca condensacin)

    BIODIESEL: SU EMPLEO EN MOTORES

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    20/8120EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    ndice de yodo: Degradacin - depsitos en inyectores.

    Cortos periodos de almacenamiento

    Origen colza; otros solo en verano

    Reducir periodos cambio aceite

    POFF: Arr anque en f r io F il tros

    Instalar calentadores

    Reducir periodo cambio filtros

    Emplear bajos % de biodiesel

    BIODIESEL: SU EMPLEO EN MOTORES

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    21/8121EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Poder detergente: SedimentosF il tros

    Limpia motores y tanques

    Obstruye filtros

    Reducir periodos cambio aceite y filtros

    Fsforo: Per judicial para los catali zadores

    Viscosidad: Arranque en fr iolubricidad

    Gl icridos: Vida del motor

    Metanol: Punto de inf lamacin

    BIODIESEL: SU EMPLEO EN MOTORES

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    22/8122EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    0,000

    0,005

    0,0100,015

    0,020

    0,025

    0,030

    0,035

    0,040

    0,045

    0,050

    0,055

    0,060

    0,065

    0,070

    0,075

    0,080

    0 30 60 90 120 150 180 210 240 270

    Presin(

    bar)

    Caudal (l/h)

    Prdida de cargaFiltros de combustible

    Ensayo EMT: Filtros de gasleo

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    23/81

    23EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Deformacin

    Nuevo Gasleo Biocombustible

    23

    Ensayo EMT: Filtros de gasleo

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    24/81

    24EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Emisiones gaseosas del mismo orden de magnitud que en autobuses degasleo, excepto en los NOx, que tienden a subir.

    Casi inapreciable prdida de potencia frente al uso de gasleo.

    El biodiesel es higroscpico.

    El biodiesel es ms detergente que el gasleo, por lo que remueve lasuciedad interna de tanques y la lleva a los filtros del motor.

    Aumento del consumo respecto al gasleo hasta un 7 % (B100).

    CONCLUSIONES DEL USO DE BIODIESEL

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    25/81

    25EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Posibilidad de empleo en autobuses de ultima generacin sin modificaciones

    en el sistema de combustin.

    Ausencia de efectos negativos sobre la durabilidad del motor y sus

    componentes, sin diferencia significativa en la conservacin de los motores

    con gasleo.

    Sin problemas en el funcionamiento y la operatividad de los autobuses. No

    hay ensuciamiento de las cmaras de combustin, de las vlvulas ni

    inyectores.

    Algunas incidencias durante el arranque en tiempo frio.

    CONCLUSIONES DEL USO DE BIODIESEL

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    26/81

    26EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Alcohol procedente de la fermentacin de los azcares deproductos vegetales: caa de azcar, remolacha, cereales(trigo, cebada, maiz,) o biomasa.

    Qu es el BIOETANOL?

    Mas inflamable que la gasolina

    Agresivo para algunos plsticos

    Irritante en piel y mucosas

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    27/81

    27EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    * Proyecto BEST: BioEthanol for Sustainable Transport

    * MADRID:-5 autobuses desde 2006 con E95

    - Motor ciclo diesel sin grandesmodificaciones

    Mas inflamable que la gasolina) Agresivo para algunos plsticos Irritante en piel y mucosas Poder calorfico bajo (incrementa en un 70% el consumo)

    Respecto al gasleo: Intervalos de mantenimiento ms cortos ndices de averas similares Emisiones inferiores

    Bioetanol

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    28/81

    28EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Las emisiones de autobuses de bioetanol son inferiores a las de autobuses diesel.

    NOx CO HC PM

    -28% -80% -50% -60%

    Emisiones

    Mantenimiento

    ndices de averas similares a los autobuses de gasleo

    El mantenimiento de los motores de bioetanol requiere ser realizado en intervalosmenores que los autobuses de gasleo.

    El mantenimiento se ejecuta de forma idntica al resto de autobuses de gasleo.

    Bioetanol

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    29/81

    29EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    El bioetanol tiene un poder calorfico muy inferior al gasleo.- gasoleo: 8.770 kcal/litro - bioetanol: 5.425 kcal/litro

    Los autobuses de etanol estn teniendo un consumo un 80-85 % superiora los de gasleo.

    La potencia del motor es un 15% inferior a los de gasleo.

    El consumo en autobuses urbanos es 101 litros a los 100 km

    BIOETANOL: Consumo

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    30/81

    30EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    VENTAJAS: Se pueden aprovechar terrenos baldos para produccin de

    biocombustibles.

    Contribucin a generacin de empleo en zonas rurales.

    La dependencia del petrleo disminuye. Se considera que no emite CO2.

    Menor precio que el gasleo (actualmente).

    BIOCOMBUSTIBLES

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    31/81

    31EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    VENTAJAS: Se pueden aprovechar terrenos baldos para produccin de

    biocombustibles.

    Contribucin a generacin de empleo en zonas rurales.

    La dependencia del petrleo disminuye. Se considera que no emite CO2.

    Menor precio que el gasleo (actualmente).

    INCONVENIENTES:

    El olor de los gases de escape es diferente. La potencia del motor disminuye.

    El consumo del autobs aumenta.

    Problemtica del suministro y daos sociales colaterales.

    Aumento de emisiones de NOx.

    BIOCOMBUSTIBLES

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    32/81

    32EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    FACTORES CRITICOS PARA SU DESARROLLO

    Reduccin del precio de las materias primas

    Rebaja de los impuestos especiales

    Aumento de la produccin

    Segunda generacin

    BIOCOMBUSTIBLES

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    33/81

    33EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Primer ensayo en 1994.1 autobs: ECOBUSUE: THERMIE 92 Program

    ALTERNATIVA AL PETRLEO.

    ES UNO DE LOS COMBUSTIBLES MS LIMPIOS.

    Reduce las emisiones (especialmente de NOx)

    No contiene plomo ni trazas de metales pesados.

    Menor nivel de emisin sonora y vibraciones que los diesel.COMPATIBILIDAD CON LA TECNOLOGA DIESEL.

    EXISTEN GRANDES RESERVAS NATURALES.

    ASEGURADO SUMINISTRO REGULAR y PRECIO ESTABLE.

    EXISTE UN KNOW-HOW DEL GAS NATURAL.

    Gas natural

    Resultados:

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    34/81

    34EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Reduccin de emisiones: CO2

    Ventajas del uso del GNC

    0

    1

    2

    3 2,152,64

    Kg CO2 por 100 km

    GNC G SOLEO

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    dbA

    HC, PM, NOxy CO

    Sonoras y vibraciones

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    35/81

    35EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Coste combustible/100 km

    /100 km GNC Biodiesel %

    Coste combustible y compresin 30 53 -44 %

    Coste de mantenimiento 52 50 4 %

    Coste adquisicin 53 44 20 %

    Total 135 147 -8 %

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    140

    160

    GASOLEO BIODIESEL

    B20

    GNC BIOETANOL minibus

    ELECTR

    autobus

    ELECTR

    57 53

    30

    152

    1427

    Coste explotacin/100 km

    GNC: Ventajas econmicas

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    36/81

    36EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Desde 1994, la disminucin de contaminantes ha sido:

    Con tecnologa diesel: ms del 40 %

    Con GNC: ms del 83%

    EL GAS NATURAL COMPRIMIDO ES LA ALTERNATIVA MS

    COMPETITIVA, A CORTO Y MEDIO PLAZO, AL MOTOR DIESEL EN

    COSTE Y PROTECCIN MEDIOAMBIENTAL.

    Gas natural

    % Coste explotacin

    GAS NATURAL vs DIESEL

    85

    90

    95

    100

    105

    110

    115

    120

    125

    1994 1998 2002 2006 2010 2014

    GAS NATURAL

    DIESEL

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    37/81

    37EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    CENTRO DE OPERACIONES PARA 410 AUTOBUSES.

    INSTALACIN DE CARGA MUY RPIDA.

    TALLERES DISEADOS PARA AUTOBUSES CON COMBUSTIBLE GNC.

    FUTURO DEL GNC EN EMT

    DESDE 2010 TODOS

    LOS AUTOBUSES QUE

    SE ADQUIERANSERN DE GNC O

    ELECTRICOS

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    38/81

    38EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    EL AUTOBS DE GAS NATURAL

    Bombonas para el gas natural comprimido (200 atm) entecho del autobs.

    Reforzamiento de la estructura del vehculo con aumentode peso y del consumo de combustible.

    GNC a baja presin: se necesitara un depsito dealmacenamiento de gran tamao que ocupara parte delautobs, reduciendo su capacidad para viajeros.

    GNL: se necesitara un depsito de pequeo tamao perocon gran aislamiento, que poseera unas dimensiones talesque invadira una parte del habitculo de viajeros,reduciendo su capacidad.

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    39/81

    39EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    AUTOBUSES DE GNC en EMT

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    40/81

    40EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Botellas de GNC

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    41/81

    41EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Frontal

    Trasera

    Vlvula

    sobrepresin

    Electrovlvula de

    salida

    Vlvula de sobrecaudal y

    de corte

    Botellas de GNC: Vlvulas

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    42/81

    42EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    TIPOS DE BOTELLAS DE ALMACENAMIENTO

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    43/81

    43EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Biogas:

    Introduccin en la red general

    Gasoductos exclusivos para grandes flotas

    Autonoma:

    GNC en todas las ciudades y principales vas

    GNL para transporte larga distancia

    Diseo de motores especficos para gas natural. Escalado. Vehculos de todas las categoras y de maquinaria automvil

    Estudio de sistemas de gas natural en Formacin Profesional

    LINEAS DE ACTUACION - CONCLUSIONES

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    44/81

    44EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Esquema de la Pila de Combustible Polimrica

    Hidrgeno: Pilas de combustible

    Anodo Ctodo

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    45/81

    45EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    La finalidad de la oxidacin electrocataltica del H2es laobtencin de una energa limpia

    nodo: H2 2 H++ 2 e-

    Ctodo: O2+ 2 H+H2O

    Total: H2+ O2H2O + electricidad + calor

    Energa limpia (ausencia de NOX, SO2, aromticos)

    Elevada eficiencia (no restringida por ciclo de Carnot)

    Pila de Combustible: Concepto terico

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    46/81

    46EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    CUTE/ECTOS y CITYCELL: participantes

    ReykjavikEstocolmo

    HamburgoLondres Amsterdam

    StuttgartLuxemburgo

    Oporto

    MadridBarcelona

    Madrid

    Pars

    Turn

    Berln

    CUTE ECTOS

    CITYCELL

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    47/81

    47EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    PROYECTOS CUTE y CITYCELL

    Botellas dehidrgeno

    Aire acondicionado

    Componentes auxiliMotor elctricoTransmisin

    Unidad dealimentacinaire-hidrgeno

    Pila de Combustible

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    48/81

    48EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    HIDROGENO: Resultados

    Buenas prestaciones:arranque, potencia, aceleracin, ruido, etc.

    4 Autobuses funcionando en lneas regulares

    175.000 km recorridos - - - - - - 725.000 pasajeros transportados

    Autonomia: 120 km (entre 9 y 11 horas)

    Consumo en verano: 0,29 kg/km con A/C

    La eficiencia de la cadena de produccin y consumo de H2 todava debe

    mejorar

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    49/81

    49EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    AUTOBUSES H2: MANTENIMIENTO

    Altos perodos de inactividad por mantenimiento y

    supervisin.

    Problemas iniciales por descompensacin entre las pilas decombustible

    Pila de combustible con fallos intermitentes de aislamiento endas de lluvia

    Baja fiabilidad de las membranasdel compresor de la estacin de repostado.

    Asignacin importante de personal tcnico

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    50/81

    50EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Complementario a energas alternativas 1 2 autobuses standard, motor trmico,

    adaptado para quemar H2.

    Bajas emisiones contaminantes (mejora losresultados de GNC)

    Autobs MAN Neoplan en servicio en el

    Aeropuerto de Munich desde 1999

    Hidrgeno: Motor trmico

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    51/81

    51EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    TRANSMISION ELECTRICA

    - 10 unidades Mayo-2000

    - 8 m

    - 12 asientos

    - 45 pasajeros.

    - 10 unidades Enero-2001

    - 9 m

    - 16 asientos

    - 55 pasajeros.

    -Piso bajo y rampa

    -Modular de aluminio

    -Suavidad de marcha

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    52/81

    52EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Motor diesel en

    rgimen variable

    130 kw

    Generador

    asncrono (CA)

    Electrnica de

    ~ - == - ~

    potencia

    Conductor

    Motor Sncrono

    (CA) 118 kw

    Diferencial

    eje trasero

    -Emisin de contaminantes: inferior a la demicrobs convencional del mismo tamao.

    -Ms eficiente: mejor rendimiento de lacadena cinemtica.

    TRANSMISION ELECTRICA

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    53/81

    53EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Reduccin dependencia energtica.Mejora en la eficiencia del sistema elctricoEnergas renovables en horas valle.

    30 000

    40 000

    50 000

    60 000

    1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

    MW

    Perfil medio laborable 2014Vehculos elctricos

    Recarga 8 horas en valle

    Con gestin inteligente

    FUENTE: REDELECTRICA

    Ventajas del vehculo elctrico

    MAYOR EFICIENCIA ENERGETICARecupera energa en la frenadaSin consumo a vehculo paradoMotor trmico en optimo consumoRendimiento mayor que el trmico

    MENOR CONTAMINACIONSin contaminacin localMenores emisiones well to wheelMenor contaminacin acstica

    GESTION DE DEMANDA

    VEHICULO ELECTRICO VEHICULO MOTOR TERMICO

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    54/81

    54EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Requerimientos de los VE

    Condiciones para la penetracin en el mercado de los VE

    Nivel de autonoma adecuadoAmplia disponibilidad de puntos de carga

    Tiempos de carga aceptables

    Reduccin del coste de las bateras y otros componentes.

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    55/81

    55EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Volantes de Inercia

    volante de inercia

    Almacenamiento

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    56/81

    56EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    SupercondensadoresCondensadores de doble capa

    No requieren dielctrico

    Polarizacin del electrolito

    Electrodos de carbn activo

    Almacenamiento

    http://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php/Imagen:Condensador2.jpg
  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    57/81

    57EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    400

    0 25 50 75 100 125 150 175 200

    Tecnologas de bateras

    Energa especfica wh/kg

    Densidad deenerga

    wh/l

    Pb

    Ni-Cd

    Ni-MH

    Li-ion

    Zebra

    Li-Polim

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    58/81

    58EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Tecnologas de bateras

    Gasleo: 11.800 wh/kg

    Energa

    Especfica

    wh/kg

    1.000 wh/kg Litio-Oxigeno

    600 wh/kg Litio-Azufre

    450 wh/kg Si-C_Oxigeno

    280 wh/kg Fe-Litio-NiMnCo

    200 wh/kg C-Litio-NiMnCo

    C OS OS

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    59/81

    59EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    DEFINICION: VEHICULO HIBRIDO es aquel que posee dos tiposde accionamiento. Adems emplea acumulacin de energa.

    Estos accionamientos son, generalmente,

    -- motor de combustin interna

    -- uno o mas motores elctricos

    BATERIAS

    SUPERCONDENSADORES

    VOLANTES de INERCIA

    VEHICULOS HIBRIDOS

    TIPOS DE SISTEMAS HIBRIDOS

    Segn la arquitectura:

    SERIE

    PARALELO

    Segn los objetivos:

    Reduccin CONSUMO

    Reduccin EMISIONES

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    60/81

    60EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Motor de combustin y motorelctrico ACOPLADOSMECANICAMENTE a las ruedasmotrices.

    Es posible utilizar motores decombustin y elctrico SEPARADA OCONJUNTAMENTE para mover elvehculo.

    Conexin en lnea motor de

    combustin-generador- motorelctrico

    SIN enlace mecnico del motor decombustin con las ruedasmotrices.

    Distribucin flexible decomponentes

    Serie Paralelovs

    Hibridacin segn arquitectura

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    61/81

    61EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Hibridacin segn objetivo

    Reduccin emisiones:SI puede funcionar en modoelctrico puro a voluntad delconductorObjetivo: Reducir emisiones deforma selectiva: hay periodos con

    cero emisionesGestin electrnica mixta del usode las bateras y motor trmico

    Motor trmico est apagado entorno al 40 % del tiempo de

    circulacin

    Reduccin consumo:NO puede funcionar en modoelctrico puro a voluntad delconductorObjetivo: Reducir consumo (y,por tanto, emisiones) de forma

    globalGestin electrnica total del usode las bateras y motor trmico

    Motor trmico funciona granparte del tiempo de circulacin

    En ambos casos: - motor trmico puede apagarse en las paradas- se recupera energa en el frenado- similar reduccin de emisiones y consumo (30 %)

    VEHICULOS HIBRIDOS

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    62/81

    62EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    REDUCCION POTENCIALDE COMBUSTIBLE

    (y emisiones)

    Fuente: MAN

    VEHICULOS HIBRIDOS

    FrenadoTraccin

    RENDIMIENTO

    Autobuses hbridos en EMT Madrid

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    63/81

    63EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Autobuses hbridos en EMT Madrid

    Disminucin de consumo:entre 24 y 32 % (frente a diesel Euro IV)

    Solaris

    Mercedes Benz

    MAN

    EPT

    CastrosuaVOLVO

    IVECO

    MERCEDES BENZ Hib id i S i

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    64/81

    64EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    MERCEDES BENZ.- Hibridacin Serie

    Motor diesel de gasleo de 160 kw, 4,8 litros (-38% menospotencia)

    Cuatro motores elctricos en rueda, de 80 kw cada uno

    Autonoma en modo elctrico: 3 km

    Acumulacin elctrica: bateras de in ltio (550 kg)

    Reduccin de consumo diesel y emisiones de CO2: 30%

    SCANIA Hib id i S i

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    65/81

    65EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    La energa se almacena en supercondensadores, que tienen una vidatil esperada ms larga que las bateras.

    SCANIA.- Hibridacin Serie

    VOLVO Hib id i P l l

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    66/81

    66EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    VOLVO.- Hibridacin Paralelo

    Motor diesel de gasleo de 155 kw(5 litros y 35% menos potencia)Un motor elctrico a la transmisin, de 120 kwAcumulacin elctrica: bateras de in ltioReduccin de consumo diesel y emisiones de CO2: 35%

    MAN - Hibridacin Serie

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    67/81

    67EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    MAN.- Hibridacin Serie

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    68/81

    68EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Un solo motor elctrico. Acta comogenerador durante la fase de frenado

    Inclutye un reductor tipo planetario. Reduccin 4:1

    Tector 6EEV

    Motor de pequeo

    tamao

    Generadorarranque elctrico

    Bateras

    Puente traseroconvencional

    Convertidor de potencia detraccin (alto voltaje 630V)

    Convertidor de potenciapara auxiliares (24V)

    2 grupos de refrigeracin:- Para los 2 convertidores

    - Generador & Motor elctrico

    IVECO.- Hibridacin serie

    CASTROSUA - Hibridacin Serie

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    69/81

    69EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    CASTROSUA. Hibridacin Serie

    * Almacenamiento de energa: Bateras Zebra (72 kwh a 620 V)

    * Frenado regenerativo: hasta un 30% de la energa.

    * Sistema de traccin exclusivamente elctrico: Utilizacin silenciosa y sin

    emisiones contaminantes en Zonas de Bajas Emisiones.

    * El vehculo puede funcionar como elctrico puro a voluntad del conductor.

    Funcin hibrida: Pequeo motor diesel para recargar las bateras detraccin.

    Autobuses hbridos

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    70/81

    70EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Fabricacin espaola a instancias de EMT

    Hibridacin serie

    13 autobuses CASTROSUA TEMPUS

    Estrategia de reduccin de emisiones

    10 autobuses TATAHISPANO

    Estrategia de reduccin de consumo

    Autobuses hbridos

    CASTROSUA

    Transformacin de autobuses diesel

    convencionales en hbridos

    Financiacin IDAE (proyecto estratgico)

    Participantes: MADRID, BARCELONA y

    VALENCIA

    Cuatro autobuses en servicio

    Ahorro de combustible: 18 % Retrofit EMT

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    71/81

    71EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A. 71

    Sistema SERIE

    Almacenamiento: Ultracaps

    Motor diesel : Stop / Start

    2 motores elctricos

    Eliminacin Caja Cambio

    Retrofit de autobuses biodiesel

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    72/81

    72EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A. 72

    INTEGRACIN MECNICA

    Retrofit de autobuses biodiesel

    Vehculos elctricos en EMT Madrid

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    73/81

    73EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Vehculos elctricos en EMT Madrid

    BREDAMENARINI

    TECNOBUS

    THINK

    MINIBUSES TURISMO

    Consumo kWh / km 0,8-0,88 0,12

    Autonoma km 90-100 175-200

    horas 9-10 15

    MINIBUSES ELECTRICOS

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    74/81

    74EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    - Traccin elctrica delantera

    - Tensin: 85 V cc- Potencia: 27,2 kw- Recuperacin de energa en frenado

    MINIBUSES ELECTRICOS

    - Bateras de Na-Ni/Cl2- Peso de bateras: 2 x 294 kg

    - Energa total almacenada: 72 kwh- Deben funcionar entre 240 y 330C

    Velocidad comercial: 6 km/hSin emisiones ni ruidoConsumo medio:0.84 kw.h/km

    - Dimensiones: 5,3 x 2,0 x 2,9 m

    - Tara: 3.800 kg

    Transporte interno

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    75/81

    75EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Transporte interno

    1 Minibs totalmente elctrico

    Marca Bredamenarinibus, modelo Zeus

    6,5 m de longitud y 13 plazas

    Servicios internos o institucionales

    Bateras de in-litio de 58 Kwh

    Motor elctrico de 30 Kw

    Velocidad mxima de 44 Km/h

    Autonoma de 120 Km 9 horas de funcionamiento en circulacin urbana.

    Admite carga lenta (8 horas) o rpida (3 horas)

    Control Carril Bus

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    76/81

    76EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Control Carril Bus

    9 turismos elctricos

    Marca THINK modelo CITY

    Bateras ZEBRA de 23 kwh

    Motor elctrico de 30 kw

    Autonoma: 200 km

    Velocidad mxima: 120 km/h

    Autobuses elctricos en EMT Madrid

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    77/81

    77EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    FOTON BYD

    AUTOBUS

    Consumo kWh / km 1,97

    Autonoma km 85-170

    horas 7-14

    Proyecto de gasificacin de motores diesel

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    78/81

    78EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    Proyecto de gasificacin de motores diesel

    Mezcla de biodiesel y GNC

    Porcentaje de GNC: 30% - 50%

    Piloto en 2 autobuses

    Ventajas a comprobar:

    Reduccin de emisiones

    Reduccin del coste de explotacin (eficiencia energtica)

    Duracin motor (combustin mejorada).

    Aumento de autonoma (depsito de gas+ depsito diesel)

    CONCLUSIONES

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    79/81

    79EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A. 7

    LA EVOLUCIN DE LA DEMANDA DE MOVILIDAD OBLIGARA A

    SOLUCIONES QUE GARANTICEN EL TRANSPORTE SOSTENIBLE.

    LA ELECTRIFICACIN ES UNA DE LAS ESTRATEGIAS DE MAYORINTERS PARA EL TRANSPORTE SOSTENIBLE.

    LA PRINCIPAL VENTAJA DE LOS VEHICULOS ELECTRICOS ES LAELIMINACIN DE EMISIONES LOCALES Y LA REDUCCIN DELAS DE EFECTO INVERNADERO.

    LA PRINCIPAL VENTAJA DE LOS VEHCULOS HIBRIDOS FRENTEA LOS CONVENCIONALES ES SU EFICIENCIA ENERGTICA CONLA CONSIGUIENTE DISMINUCIN DEL CONSUMO Y EMISIONESDE C02.

    LA PENETRACIN EN EL MERCADO REQUIERE DE MEJORAS ENTECNOLOGAS DE BATERIAS Y REDES DE PUNTOS DERECARGA.

    CONCLUSIONES

    CONCLUSIONES

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    80/81

    80EMPRESA MUNICIPAL DE TRANSPORTES DE MADRID, S.A.

    HIBRIDOS: Etapa de transicin larga hacia vehculos elctricos puros

    Utilizacin de NUEVAS TECNICAS DE ALMACENAMIENTO yEFICIENCIA ENERGETICA

    Necesidad de TRANSPORTE SOSTENIBLE: Esencial reducir

    dependencia del petrleo, emisiones de CO2 y contaminacin en la ciudad

    NADA SE VA A IMPONER

    Corto medio plazo: CONTINUIDAD MOTOR TERMICO

    EMPLEO COMBUSTIBLES: LIQUIDO Y GAS

    Largo plazo: PROPULSION ELECTRICA

    CONCLUSIONES

  • 7/26/2019 Combustibles Espaa

    81/81

    [email protected]


Recommended