La sfida
Le Ferrovie Lituane (LTG), l'operatore ferroviario nazionale, stanno elettrificando la tratta ferroviaria più importante, che va da un capo all'altro del Paese: tra Vilnius, la capitale, e Klaipeda, il porto principale - una distanza di 377 chilometri.
Una volta completato nel 2024, il corridoio muoverà tre quarti del trasporto merci su rotaia della Lituania e due terzi del trasporto passeggeri su rotaia.
L'elettrificazione del corridoio permetterà di sostituire le inquinanti locomotive diesel con treni elettrici ad alta velocità a basse emissioni di carbonio. Secondo il governo lituano, ciò ridurrà le emissioni di CO2 di 150.000 tonnellate all'anno e taglierà i costi operativi del 40%1.
L'elettrificazione ferroviaria richiede connessioni di rete per collegare il corridoio alla rete elettrica. Ci sono due modi per farlo: con le sottostazioni di trasformazione convenzionali, che presentano diversi svantaggi, o utilizzando le stazioni di conversione statica di frequenza (SFC) di Hitachi Energy.
La soluzione di Hitachi Energy, oltre a molti altri vantaggi operativi, ridurrà di quasi la metà il numero di connessioni alla rete necessarie per alimentare il corridoio ferroviario.
La soluzione
Hitachi Energy è stata scelta da ELECNOR, la società spagnola di infrastrutture, energia e telecomunicazioni, e dal suo partner nel consorzio Inabensa, responsabili dell'elettrificazione dell'intero progetto.
La soluzione comprende otto SFC installati presso le connessioni di rete lungo il corridoio ferroviario. Gli SFC sono preassemblati, precollaudati e messi in funzione presso lo stabilimento Hitachi Energy di Turgi, in Svizzera, per una rapida installazione e messa in tensione.
Nelle applicazioni ferroviarie, gli SFC sono tradizionalmente utilizzati per convertire l'elettricità dalla rete di distribuzione trifase, che opera a una frequenza di 50 o 60 Hertz (Hz), alla rete elettrica ferroviaria monofase, che in alcuni Paesi opera a 16,7 o 25 Hz.
In Lituania, sia la rete elettrica che quella ferroviaria funzionano alla stessa frequenza di 50 Hz, quindi la conversione non è necessaria. Tuttavia, i vantaggi operativi e di costo dell'utilizzo delle SFC sono di gran lunga superiori a quelli delle sottostazioni di trasformazione convenzionali.
A differenza delle sottostazioni convenzionali, gli SFC eliminano lo squilibrio di tensione causato dall'alimentazione della rete ferroviaria da una rete trifase. Ciò garantisce la conformità alle severe norme del codice di rete del gestore della rete di trasmissione, riducendo così i rischi. Inoltre, consentono di collegare la rete a una rete di distribuzione a media tensione, anziché a una più costosa rete di trasmissione ad alta tensione.
Gli SFC controllano dinamicamente la tensione e il flusso di potenza, garantendo una tensione di catenaria più stabile e aumentando l'affidabilità dell'intero sistema di alimentazione della trazione. Eliminano la necessità di zone neutre tra sezioni di catenaria alimentate da sottostazioni diverse. Ciò estende la lunghezza massima delle sezioni e riduce il numero di connessioni alla rete.
L'impatto
Come risultato, la tecnologia SFC di Hitachi Energy ha ridotto il numero di connessioni alla rete necessarie per il corridoio da 14 (per le sottostazioni di trasformazione convenzionali) a sette. Ciò equivale a un'enorme riduzione delle spese di capitale e dei costi operativi per l'operatore ferroviario, LTG.
La soluzione stabilizzerà anche la tensione, la rete elettrica e la rete di elettrificazione ferroviaria, e potenzialmente consentirà a LTG di aumentare i ricavi fornendo all'operatore di rete servizi di stabilizzazione della rete.
Questo è un altro esempio di come Hitachi Energy stia facendo progredire il sistema energetico mondiale per renderlo più sostenibile, flessibile e sicuro
Note finali
1. https://sumin.lrv.lt/en/news/government-approves-the-plan-to-electrify-railway-sections
