Page 58 - 360.revista de alta velocidad Nº1

Determinación de la velocidad óptima de los trenes
de muy alta velocidad para minimizar las emisiones
360.revista de alta velocidad de dióxido de carbono en un corredor/ Martín, M.P.
360.

Existe un caso en el que el incremento de la velocidad no supone un aumento del consumo
de energía y es cuando, como demuestra González Franco y García Álvarez (2010), dicho
incremento de velocidad se efectúa exclusivamente en pendientes (bajadas). Ello es consecuencia
directa del menor uso del freno y, ya que la energía que se disipa en el freno se pierde, un menor
uso del freno supone menor pérdida de energía, y por tanto menor necesidad de importarla.
Obviamente este resultado se ve afectado si se puede aprovechar la energía del freno regenerativo.

Modelo para la determinación de la velocidad óptima

Como se ha expuesto anteriormente en [1], la cuota del tren, en corredores en los que
coexiste con el avión, se puede expresar en función del tiempo de viaje.

Si asumimos que el tiempo de viaje (tt, en horas) es la distancia recorrida por el tren (lt,
en kilómetros) dividida por la velocidad media (vt, en km/h) y siendo P el número anual de viajeros
(suma del tren y el avión), el número anual de viajeros del tren se puede calcular como:

2
3
V = P/100 x (4,686 x v /l - 41,182 x v /l + 89 x v /l + 40,5)[2]
3
2
t
t t
t t
t t
Para poder hacer homogéneo el cálculo, el consumo de energía del tren eléctrico se debe
estimar en barras de la central de generación y el del avión en boca de depósito.
A partir de los datos de consumo de energía del tren en la línea de alta velocidad se ha
extrapolado la función que relaciona el consumo de energía en barras de la central por viajero con
la velocidad media del tren.

El consumo del tren de alta velocidad, medido en barras de la central generadora, es:

-4
-2
2
1
C [kWh] = 5,2718 x 10 x v - 3,6572 x 10 x v + 2,0011 x 10 [3]
t
t
t
En cuanto al consumo del avión por viajero, a partir de los datos presentados en el trabajo
IFEU (2010) se puede estimar la función que relaciona el consumo con la distancia recorrida. Para
un Airbus 320 esta función es:
C [kWh]= 39,599 x l + 4750,4/plazas + aprov [4]
a
a
a
a
El factor de emisiones del tren de alta velocidad (Et) es diferente para cada país y varía
de año en año debido a los cambios en el mix de generación de energía eléctrica. Sin embargo, el
factor de emisiones del queroseno (Ea) es constante, siendo de 3,15764 kilos de CO por litro de
2
queroseno. Con estos datos las emisiones en el corredor se pueden calcular como:

Emisiones t+a [kg] = P x ((100 - TS/100) x C x E + (TS/100) x C x E [5]
t
t
a
a

58 360.revista de alta velocidad/ número 1 • noviembre 2011