Planeringsverktyg för energibesparande lastningsstrategi av kombigodståg

Relevanta dokument
Utveckling av energieffektiva intermodala transportsystem för snabbrörligt gods

Forskningsprogram för. Vid Trafik och Logistik KTH

Energieffektiv tågföring med CATO

ARTEMIS Rail. ett kalkylverktyg för utveckling av energibesparande lastningsstrategier av kombigodståg

Anna-Lena Dahlberg Coop Logistik AB

GreCOR Green Corridor in the North Sea Region. Pernilla Ngo

ARTEMIS RAIL SE. - ett kalkylverktyg för utveckling av energibesparande lastningsstrategier av kombigodståg

Höghastighetsturbiner för småskalig kraftvärme

High-Speed Rail in Sweden - Actual plans

Energiomvandling av biobränsle/torv/avfall i småskaliga anläggningar g med hjälp av höghastighetsgeneratorer

GreCOR Green Corridor in the North Sea Region. Nicklas Hansson

ETTaero2 Aerodynamisk utformning av tunga timmer- och flisfordon. Petter Ekman

Train simulation at VTI. Mats Lidström Björn Blissing

Minskad energiförbrukning och högre hastigheter

Intermodala transporter. Denna föreläsning. Avtagande kostnad per enhet vid ökad fordonsstorlek. Olika transportslag används på olika sätt

ARCC. Att samordna linjen och rangerbangården. Sara Gestrelius, Martin Joborn, RISE SICS Behzad Kordnejad, KTH KAJT Höstseminarium 2017

HIGH CAPACITY TRANSPORT GROSS WEIGHT DEVELOPMENT. Status, January 24, 2019

Part-financed by the European Union (European Regional Development Fund)

A Framework for the Reduction of Freight Transport CO 2 emissions

Gas och LNG för hållbara transporter. Gas i tunga transporter? Trafikverkets bedömning

NTM:s analysmodell för godstransporter

Simulator för optimering av miljö- och. Volvo Construction Equipment

Gamla Årstabron. Förslag till varselgränser under vattenbilning fas 3, undersida båge 2

Teknikutveckling för framtidens snabba tåg

STEG+CATO: The beginning of a new era

SAMORDNAD PLANERING AV TIDTABELL, LOK OCH VAGNAR FÖR LKAB

Vad är grönt i GrönaTåget?

Kvarvarande utmattningskapacitet hos nitade metallbroar sammanfattning SBUF-projekt 12049

Byggherrarna 18 november 2008 Per-Erik Nilsson

NORDIC GRID DISTURBANCE STATISTICS 2012

Resurssnåla terminallösningar i Bergslagsområdet

Så kan effektivare järnvägstransporter bidra till tillväxt och miljö

Omställning av busstrafiken till eldrift

Transporters samhällsekonomiska nytta och kostnader - Kan detta mätas i monetära medel? Magnus Swahn

Hållbara transporter. Anders Bylund. Unrestricted Siemens AG 2016

Beskrivning av utlysning. Energieffektiv renovering i lokalfastigheter med Beloks Totalmetodik

ENERGO. Energieffektivisering av godstransporter

TransportForsK. Intermodala transporter av snabbrörligt gods. Peter Bark. Transportforum 9 januari 2015

D6.7 Press book Documentation of media coverings. Sweden

Göteborgs Hamns Järnvägsnätbeskrivning

Elektrifiering av Svenska gruvtransporter - en realistisk framtid

Mårten Johansson, ordf Sveriges Åkeriföretag. Johan Granlund, sekr Vägverket Konsult

Bilaga 23 Kompletteringar till MKB Ha lsingeskogens vindkraftpark

Trafikverket och Energimyndigheten. Elektriska Vägar, Miljöanalys. Maria Lennartsson Projektledning, Miljö & Infrastruktur

Energieffektivisering av framtida klimatsystem för personbilar. Filip NielseN, 2017

Effektiviseringspotential. HCT-system. Fallstudie Örebro

GreCOR Green Corridor in the North Sea Region

Gamla Årstabron. Sammanställning av töjningsmätningar utförda

Robusta tidtabeller för järnväg = RTJ + Borlänge, 6 maj 2015

Nu skapar vi världens första koldioxidfria fordonsfabrik.

Svenskt Hybridfordonscentrum. Finansieras av Energimyndigheten och Fordonsföretagen

ZERO EMISSIONS Smarta godstransporter på landsbygd Stockholm 28 november 2017

Gamla byggnader med vakuumisolering, mätningar och beräkningar

The Top of Rail Research Project

SHIPPING AND MARINE TECHNOLOGY MARITIME ENVIRONMENT. Hur miljövänligt är LNG?

A study of the performance

Långtidsmätningar av töjningar. på Nya Årstabron till 2011

Gamla byggnader med vakuumisolering, mätningar och beräkningar

Telia och Energikartläggning Implementering av EU s EED direktiv

SÅ BYGGER DU DITT FORDON:

Reducering av elkostnader på returfiber avdelningen

Hiab Multilift XR18SL Pro Future Enastående effektivitet

Svensk forskning och innovation om passivhus. Kristina Mjörnell SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut

Informationsmöte Shift2Rail. Övergripande information om S2R. Bo Olsson Strategisk Utveckling. TMALL 0141 Presentation v 1.0

Transport Efficiency and Environmental Application - Living Lab. Sebastian Bäckström IVL Svenska Miljöinstitutet

Indikatorer för utvecklingen av de Europeiska energisystemen

Klimatdeklarationer & Miljövarudeklarationer

Simuleringsbaserad optimering av tidtabeller (KAJT-projekt: FlexÅter) Johan Högdahl

Information och manual Green Cargo Terminalhantering Enhetslaster

EMERSON. Marine Fuel Measurement Solutions. Emerson Overview. Agenda Marin: Fuel Control - Efficiency. Michael Jägbeck

Halverad energianvändning i befintliga byggnader - Är det möjligt? 18 maj 2015

Effektiva tågsystem för godstransporter

Jernhusens Infrastruktur HELSINGBORG RAUS DEPÅ DEPÅ GODSVAGNAR GODSTERMINAL GODSVAGNSVERKSTAD

DML/HBL rapporteringen

Minskade partikelemissioner inom spårtrafiken. Pia Öhrn, Bombardier Transportation Mats Berg, KTH

Semantic and Physical Modeling and Simulation of Multi-Domain Energy Systems: Gas Turbines and Electrical Power Networks

SÄNDLISTA. AB Storstockholms Lokaltrafik. AB Östgötatrafiken. Bodafors Trä Aktiebolag. Branschföreningen Tågoperatörerna. CargoNet AB.

Sustainable transport solutions. Rolf Willkrans Sustainability & Public Affairs Volvo Group Headquarters

Fö3: Terminaler och Fysisk distribution

Forskning och utvecklingen för effektivare godstransporter

Test med HVO Hydrogenrad vegetabilisk olja

Transporternas prognosticerade framtida emissioner. Svenska luftvårdsförbundet 20 oktober Martin Juneholm Nationell samordnare luftkvalitet

Environmental benefits CO 2

ENERGI. Scala 1:1. Aptus Logga_Negativ I cmyk 40% svart

Lastsäkring för att förebygga godsskador på väg, järnväg, sjö och i luften

Organisering för energieffektivitet i sjöfarten

Miljökrav i kontrakt nu och på längre sikt i Sverige Kristina Martinsson Trafikverket Underhåll - Väg

Luftkvalitetstrender i tätorter Karin Persson, projektledare IVL Svenska Miljöinstitutet

Möjligheter att spara energi i. Pappersmaskinen

Järnvägens avreglering i Sverige Erfarenheter och framtidsutsikter

Svarsfil till remiss; Förslag till nya och ändrade föreskrifter och allmänna råd om energi och utsläpp från fastbränsleeldning, dnr: 1694/2016

Bärighetsinformation genom Fordonsintelligens Luleå Tekniska Universitet

Trafikverkets krav på material och varor

HCT-ÅRSKONFERENS 2016 TYPFORDON. Resultat 2015

Gate Energy - Energitjänster

Framtida godstransporter i Östra Mellansverige

Systematiskt energiarbete. Charlotta Gibrand - ÅF Infrastructure AB, BA Buildings, Region Syd

Emissioner från Volvos lastbilar (Mk1 dieselbränsle)

UTFORMNING AV TRAFIKSÄKRA SIDOOMRÅDEN. Skyltfonden har bidragit ekonomiskt till projektet

Är mer transporter bra eller dåligt?

Transkript:

Projekt 34061-1, huvudfinansierat av Energimyndigheten. Samarbete mellan KTH, WSP/IVL, Jernhusen, Hogia m fl. Mats Berg, KTH och Sebastian Bäckström, IVL Svenska Miljöinstitutet Energimyndighetens programkonferens för energieffektivisering inom transportområdet 19-20 november 2013

Projektets målsättning Utveckla och implementera ett IT-verktyg för att skapa energioptimerade kombigodståg genom lägre luftmotstånd Målsättningen med projektet är att efter implementering av den energioptimerande lastningsmetoden uppnå halva den effektiviseringspotential som identifierats, vilket motsvarar 15 GWh/år

Kombigodstågs heterogena lastsammansättning och tomma positioner inne i tåget ger extra luftmotstånd och därmed extra energiåtgång Exempel på luckor i lastningen:

Varför är tågen inte redan energioptimerade? Låga incitament att spara el vid tågkörning schablonavgift och sällan mätning av elförbrukning i loken Terminaloperatören optimerar sin egen verksamhet truckkörning har inte i uppdrag att sätta samman tågen energi-smart Bristfälliga uppgifter om hur inkommande lastbärare ser ut försvårar terminalens planering av hur tåget ska lastas Manuell hantering krävs för att anpassa vagnarnas hållare för olika typer av containers/lastbilsflak. Detta vill truckförare undvika, dels för att man måste lämna hytten men även för att mekaniken kan kärva pga rost och is Delning av tåg och förändrad färdriktning under omlopp försvårar planeringen

Projektupplägg Steg 1: Utredning av lastningsprocessen på en terminal Steg 2: Utveckling av planeringsverktyg Steg 3: Utökning av befintlig databas för svenska spårnätet i kalkylverktyg för analys av energioptimerad tågdrift Steg 4: Implementering

Steg 1: Lastning av kombitåg på Nässjö Kombiterminal Terminalstudie 2012-12-07 kl 18:00-23:00 Hela lastprocessen dokumenterad, truckarnas rörelser loggade med GPS-logger (1 Hz), informationsflödet noterat Slutsatser: Terminalen utför lastningen med snabbhet som enda målparameter (utöver säkerhet, varsam hantering vid lyft etc.), dvs man gör det som går snabbast utifrån ordningen i vilken lasterna anländer med bil samt aktuell vagnskonfiguration Ingen hänsyn tas till tågets luftmotstånd, men personalen är medveten om nackdelen med t ex tomma luckor i tåget. Information om lastens kommer via mail till terminalen i förväg dvs lastplanering skulle kunna ske utifrån förhandsinfo

Terminalstudie, Nässjö Lastning av 22 vagnars tåg till Umeå/Luleå Last 540 ton brutto tågvikt 990 ton 29 enheter lastades (16 st 20-fot växelflak, 13 st semi-trailers) 2 st reach-stackers körde 5,4+5,9 = 11,3 km 390 meter truck-körning per lastad enhet Vagn nummer 10 planerades gå i tåget utan last Vagn 10 lämnades tom vid tågets avgång En enhet kom att flyttas mellan två vagnar pga fel initial placering

Terminalstudie, Nässjö Vad kunde de gjort istället? 1. Planerat att fylla vagn 10 och lämna vagn 22 tom 2. Flyttat lasten från vagn 22 till vagn 10 när tåget var färdiglastat 3. Placerat en tom lastbärare på vagn 10 Med planering hade 1 och 3 inte krävt extra körsträcka Omflyttning (2) hade ökat totala truck-körsträckan med 3,5%

LOK LOK LOK Planeringsverktyg för energibesparande Terminalstudie, Nässjö Tågets höjdprofil Som tåget avgick: Omlastning av en enhet (vagn 10 -> vagn 22):

Steg 2: Utveckling av planeringsverktyg Strömningsmekaniska beräkningar för olika höjdprofiler för tåg Förenklade samband för luftmotstånd, C D Implementering i Artemis Rail (vilket ger möjlighet att beräkna ett kombigodstågs luftmotstånd utifrån dess höjdprofil)

Exempel: Nässjö-fallet Som tåget avgick (vagn 10 tom) C D = Cl = 8,14

Exempel: Nässjö-fallet Flyttat gods från vagn 10 till vagn 22 C D = Cl = 7,93 (3% minskning)

För att beräkna hur mycket el som kan sparas vid dragning av tåg om det lastas energismart behövs en energiberäkningsmodell som tar hänsyn till flera parametrar, bl a Tågets aerodynamik Tågets vikt Tågets hastighets- och accelerationsmönster (körprofil) I EU-projektet Artemis utvecklades en förenklad Excelkalkylator för tågs energianvändning Med komplettering/utveckling kan den användas för enkel energianalys av kombitåg i Sverige

Utveckling av Artemis som skett i projektet: SIMULATION OF ENERGY CONSUMPTION AND EMISSIONS FROM RAILWAY TRAFFIC Parameter Symbol Value Unit Estimated default Country Denmark DK Run Train Type Freight Vehicle Railcar Traction Electric Utveckling av en sub-modell för luftmotståndsberäkning för godtycklig profil på ett kombitåg Year 2012 Total weight 990,0 Tons - Air resistance coeff. cl 8 - - Rolling resistance coeff. cr 0,002 - Default Tractive eff. - 80% - - Frontal area Anorm 10 m 2 Default Average Gradient dh 0 m Default Show All Sheets Inmatning av ny mätdata för kombitågs körmönster på svenska järnvägslinjer Constants Value Unit Density of air ρ 1,23 kg/m 3 1,23 Constant of gravitation g 9,82 m/s 2 9,82 Fuel average calorific value h 42700,00 kj/kg 42700,00 Tunnel parameters Value Unit Authors Tiago Cordeiro Erik Lindgreen Tunnel distance 0 km Spencer C. Sorenson February 2005 Open space distance 46 km Technical University of Denmark Mechanical Engineering February 2012 Adding a calculation module for the Cl coefficient Version 0.9.1 WSP Sweden and The Royal Institute of Technology (KTH), Stockholm Department of Rail Vehicles Programming is made by Johan Öberg at MiW Konsult AB

Steg 3: Utökning av befintlig databas och kalkylverktyg för energioptimerad tågdrift GPS-mätning av längsgående rörelsemönster (acceleration och hastighet) för kombigodståg på olika svenska järnvägslinjer Mätning genomförd: Göteborg-Luleå och Göteborg-Värnamo Körmönstret inmatat i databas för Artemis Rail Simulering av energibesparingar för olika tåg och järnvägslinjer i Artemis Rail Verifiering mot KTH programvara STEC (planeras)

Exempel på luftmotstånds- och energiberäkning med Artemis Rail: 11 containrar fraktas Storvik-Bräcke Lastning 1: C D = Cl = 3,8 LOK

Lastning 2: C D = Cl = 1,5 (ca 60% minskning) LOK Energibesparing med lastning 2: ca 25% Mer realistisk potential vid bara enstaka luckor ca 2-4%

Steg 4: Implementering Vi har inte lyckats få till något större intresse att implementera energioptimerad lastning av kombitåg Tågoperatörer måste bli mer pådrivande ytterligare informationsinsats riktad mot svenska tågoperatörer behövs Obligatorisk elmätare skulle skapa drivkraft Implementering på terminaler kräver ökad efterfrågan från tågoperatör-speditör-varuägare kedjan.

Projektets huvudresultat Vidareutvecklad version av Artemis Rail med möjlighet att - beräkna tågs luftmotstånd utifrån höjdprofil - optimera lastbärares placering Vidareutvecklad version av Artemis Rail med möjlighet att beräkna energiförbrukningen för kombigodståg i Sverige Utveckling av GPS-baserad metod för att bestämma tågs körprofil och körcykler på olika järnvägslinjer Utveckling av datorsystem för omvandling av GPS-data till körprofil för hel bansektion Studier av lastningsprocessen på kombiterminaler

Tack till: Energimyndigheten Trafikverket Jernhusen Green Cargo Maersk Transab operatör av Nässjö kombiterminal

Inspirationen kom från USA Och där går arbetet vidare MÄTNING AV AERODYNAMISK PROFIL NÄR TÅG LÄMNAR TERMINAL ÅTERKOPPLING TILL TERMINALOPERTÖREN UTVECKLING AV TEKNIK FÖR ATT MINSKA LUFTMOTSTÅND, t.ex. arrowedge