Abstract
The energy generated by braking vehicle would simply be converted into waste heat by its braking resistors if no other vehicle is accelerating at exactly the same time. Up to 45% of the tractive power of vehicles capable of returning energy to the power supply can be regenerated during braking and that this energy can be used to feed vehicles which are accelerating at the same time. Such synchronized braking and accelerating can not be coordinated, the ESS(energy storage system, here after) stores the energy generated during braking and discharges it again when a vehicle accelerates. The ESS is able to store and discharge energy extremely quickly, consequently enabling a complete exchange of energy between vehicles, even if they are not braking and accelerating at precisely the same time, as is most frequently the case in everyday service. The energy saving rate is related to the headway. If the headway is long/short, the energy saving goes up/down, When the headway is short, the ESS can not save much regenerative energy. The headway of SeoulMetro line 2 as the worst case is very short in Korea urban transit system. So, the energy saving rate will be very low. If the ESSs are applied to another railway system, we can expect that the effectiveness is better than the results of SeoulMetro line 2. This paper presents effects of energy saving obtained by applying the ESS to SeoulMetro line 2.
회생에너지는 회생 전동차와 역행 전동차의 순간적인 오버랩 경우를 제외하고, 전동차내 저항기 또는 전차선의 저항에 의해 열로서 사라지게 된다. 에너지자정시스템은 전동차 제동시 발생되어 재활용되지 못하고 사라지는 회생 에너지를 에너지저장시스템에 저장하고 전동차가 역행할 때 에너지저장시스템으로부터 에너지를 공급하여 도시철도시스템에서 회생 에너지를 재할용하는 시스템이다. 동시에 역행과 제동하는 차량이 존재하지 않을 지라도 차량간 에너지의 완전한 교환이 이루어 질 수 있다. 따라서 에너지저장시스템은 에너지를 저장하고 재활용함으로서 에너지를 절감할 수 있는 유용한 장치이다. 에너지저장시스템은 운행시격과 관계가 깊은데, 운행 시격이 짧은 경우보다 큰 경우 전동차 회생시 회생 에너지가 모두 에너지저장시스템으로 저장되므로 저장된 에너지를 활용할 수 있어 도시철도 운영기관의 에너지 절감율이 높아지게 된다. 반대로 운행 시격이 짧을 경우 한 변전소 구간 내에 전동차 여러 편성이있을 수 있다. 이때 하나의 전동차 회생시 이 회생 에너지가 주변의 역행 전동차에 공급되면 에너지저장시스템으로 들어오는 회생 에너지는 적을 것이다. 따라서 본 논문은 에너지저장시스템을 적용하는데 있어서 악조건인 운행 시격이 국내에서 가장 짧은 서울메트로 2호선을 대상으로 에너지저장시스템 적용 효과를 에너지절감 측면에서 현장 실측과 시뮬레이션을 통해 분석하고자 한다.
