بهره مندی از سوپرخازن های در شبکه مترو به منظورجهت بازیابی و ذخیره سازی انرژی

امروزه شبکه های حمل و نقل ریلی برقی، به علت مزایایی از قبیل امنیت، حمل و نقل سریع، عدم آلودگی های زیست محیطی و ظرفیت حمل مسافر بالا مورد توجه محققان قرار گرفته است. با توجه به میزان زیاد اتلاف انرژی در خطوط مترو، روش های صرفه جویی انرژی به منظورجهت بازیابی و ذخیره سازی انرژی در این سیستم ها حائز اهمیت است. هدف طراحی سیستم ذخیره ساز انرژی مناسب و بررسی عملکرد آن می باشد، زمانی که ارتباط مستقیمی بین مسیرهای رفت و برگشت وجود ندارد. لازم به ذکر است با توجه به پارامترهایی نظیر سرعت شارژ و دشارژ، بازده و طول عمر، ابرخازن به عنوان تجهیز مناسب برای ذخیره سازی انتخاب گردیده است. مزیت مبدل پیشنهادی برای ذخیره سازی انرژی بازتولیدی، علاوه بر روش کنترلی ساده تر، استفاده از سوپرخازن ها برای هر دو مسیر رفت و برگشت می باشد. در حال حاضر در قطارهای درون شهری بخش قابل توجهی از انرژی حاصل از ترمزگیری دینامیک به صورت توان الکتریکی در مقاومت های حرارتی تلف می شود و این مساله علاوه بر هدر رفت انرژی ارزشمند الکتریکی، باعث وارد آمدن آسیب به محیط زیست و تحمیل هزینه های گزاف به مترو می گردد. بنابراین با توجه به مصرف زیاد انرژی برق توسط قطارهای درون شهری (مترو ) و اهمیت ذخیره سازی انرژی حاصله از ترمز دینامیک این قطارها، در این مقاله به بررسی بهره مندی از سوپرخازن های در شبکه مترو به منظورجهت بازیابی و ذخیره سازی انرژی می پردازد. نتایج نشان می دهد که در هنگام ترمز گیری قطارهای برقی (مترو) انرژی پتانسیل الکتریکی ذخیره شده در وزن و موتورهای تراکشن قطار، آزاد شده و بیشتر آن در مقاومت های سقفی قطارهای برقی به عنوان ترمز دینامیکی به حرارت تبدیل می شود. با پیشرفت روزافزون تکنولوژی الکترونیک قدرت و مدارات کنترلی، امروزه می توان بخش زیادی از این انرژی را در منابع ذخیره کننده انرژی ذخیره کرد و در زمان های آینده برای حرکت قطار استفاده نمود. توسعه ی همه جانبه تکنولوژی، ایمنی بیشتر، هزینه حمل ونقل کمتر، مصرف پایین تر انرژی و در نتیجه آثار مخرب زیست محیطی کمتر و نیز بالا بودن ظرفیت حمل در سیستم های ریلی درون شهری (مترو) نسبت به دیگر سیستم های حمل ونقل، روند استفاده از آن ها در اغلب کشورهای پیشرفته و در حال توسعه را شتاب بیشتری داده است. در این مقاله با بررسی امکانات و پتانسیل های موجود در کشور، روش هایی عملی و سهل الوصول برای استفاده از سوپر خازن ها به عنوان سیستم هایی که بتوانند انرژی حاصل از ترمزگیری را به نحوی مورد استفاده مجدد قرار دهند، معرفی می گردد. نتایج گویای آن است که استفاده از ابرخازن ها مزایای بسیار زیادی نسبت به استفاده از باتری ها به عنوان ذخیره کننده های انرژی در بر دارد.

Keywords:

سوپرخازن , شبکه مترو , قطار برقی , کنترل , بازیابی و ذخیره سازی انرژی.