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Electromovilidad final 31 de mayo

Este documento resume las presentaciones de un seminario sobre movilidad eléctrica. Explica los beneficios de la tracción eléctrica como la eficiencia energética, uso de fuentes renovables, estabilidad de precios y reducción de emisiones. Describe diferentes modos de transporte eléctrico como trenes, buses, autos, motos y bicicletas. También analiza ejemplos internacionales de planes de electromovilidad y el contexto en Colombia. Finalmente, detalla iniciativas en Medellín para promover el uso del metro, cables aé

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Electromovilidad final 31 de mayo
Electromovilidad final 31 de mayo
Electromovilidad
    Nuevos Tiempos para el
     Transporte Sostenible




Convenio Gobernación de Antioquia – Escuela de Ingeniería de Antioquia
Gobernación de Antioquia                                Electromovilidad, Nuevos Tiempos para el Transporte Sostenible
       Luis Alfredo Ramos Botero                        Edición 1 abril de 2011
                                                        ISBN 978-958
                Gobernador
                                                        Director BIRD Antioquia
Escuela de Ingeniería de Antioquia                                Alonso Palacios Botero
         Carlos Felipe Londoño Álvarez
                  Rector                                Analistas BIRD Antioquia

                                                        Ingeniera Administradora
Departamento Administrativo de Planeación                         Verónica Vélez Valencia
       Ana Cristina Moreno Palacios                     Comunicadora y Relacionista Corporativa
                Directora                                         Catalina Puerta Trujillo
       Carlos Alberto Montoya Corrales                  Economista
                                                                  Zyra Johanna Davis Robinson
                Subdirector
                                                        Ingeniero Civil
       Hernando Latorre Forero                                    Hugo Alonso Carmona Ríos
                Director Seguimiento, Evaluación        Comunicador Social-Periodista
                y Banco de Proyectos                              Juan David Hernández Ochoa
                Interventor
                                                        Extensión EIA
Banco de Iniciativas Regionales para el Desarrollo de   Director
Antioquia BIRD Antioquia                                           Rubén Darío Hernández Pérez
                                                        Asistente de Extensión
        Alonso Palacios Botero                                     Mónica Andrea Escudero Pino
                  Director                              Textos y recopilación
                                                                   Alonso Palacios Botero
                                                                   Catalina Soto Micolta
                                                                   Crisitian Alonso Rua Jaramillo
                                                                   Hugo Alonso Carmona Ríos
                                                                   Jaqueline Hurtado Vargas
                                                                   Juan David Hernández Ochoa
                                                        Interventor
                                                                   Hernando Latorre Forero
                                                        Secretaria
                                                                   Ángela María Cuervo Acosta
                                                        Editor
                                                        Banco de Iniciativas Regionales para el Desarrollo de Antioquia
                                                        –BIRD Antioquia–

                                                        BIRD Antioquia
                                                        Calle 25 Sur No.42-73 Envigado
                                                        Teléfono 354 90 90 Ext. 122, Fax: 3313478
                                                        birdantioquia@eia.edu.co
                                                        www.birdantioquia.org.co
                                                        www.lea.org.co

                                                        Patrocinadores del Seminario Nacional Transporte Eléctrico Como Alterna-
                                                        tiva de Movilidad Urbana: Instituto para el Desarrollo de Antioquia-IDEA-,
                                                        Empresas Públicas de Medellín, Área Metropolitana del Valle de Aburrá,
                                                        Metro de Medellín.
                                                        Los textos de este documento se basan en la información suministrada por
                                                        las entidades y personas participantes en el “Seminario Nacional Transporte
                                                        Eléctrico como Alternativa de Movilidad Urbana”, realizado en Medellín entre
                                                        el 30 de septiembre y 1 de octubre de 2010.
                                                        Los contenidos expresados en esta publicación son de exclusiva responsabili-
                                                        dad de los recopiladores y en ningún caso comprometen a la Gobernación de
                                                        Antioquia, a la Escuela de Ingeniería de Antioquia, a los conferencistas o a los
                                                        patrocinadores del evento.
Contenido

1. Presentación                                                                   11

2. Disponibilidad de tecnología en sistemas de movilidad con tracción eléctrica

   Conceptos técnicos básicos                                                     13

   2.1 Tracción eléctrica                                                         13

   2. Beneficios de la tracción eléctrica                                          14
       2.2.1   Eficiencia energética                                               14
       2.2.2   Uso de fuentes renovables                                          14
       2.2.3   Estabilidad y control de precios                                   16
       2.2.4   Reducción de emisiones urbanas                                     17
       2.2.5   Reducción de emisiones GEI                                         17
       2.2.6   Simplicidad operativa                                              18
       2.2.7   Aprovechamiento Infraestructura Eléctrica                          19
       2.2.8   Nuevos negocios                                                    19
       2.2.9   Desarrollo urbano                                                  21

   2.3 ¿Vehículos eléctricos?                                                     22



3. Modos de transporte eléctrico

   3.1 Trenes eléctricos                                                          27
       3.1.1   Funicular “Rigiblick”                                              27
       3.1.2   Funicular “Polybahn”                                               27
       3.1.3   Tren de cremallera “Dolderbahn”                                    28
       3.1.4   El tranvía                                                         28
       3.1.5   El Translohr                                                       28
       3.1.6   Trenes eléctricos de alta velocidad                                29

   3.2 Buses eléctricos (Trolebus)                                                29
       3.2.1   Proterra (Estados Unidos)                                          30
3.2.2   Optare (Gran Bretaña)                                    30
       3.2.3   Etraction (Holanda)                                      31
       3.2.4   Hyundai (Corea)                                          31
       3.2.5   Zonda (China)                                            31
       3.2.6   Bus de piso bajo (Taiwán)                                31
       3.2.7   Trolebús con ultracapacitores en Italia                  32
       3.2.8   Trolebús con ultracapacitores en China                   32
       3.2.9   Trolebús con batería en Roma y Vancouver                 32
       3.2.10 Trolebuses con ultracapacitores y baterías en Alemania    32

   3.3 Autos eléctricos (pilotos y modelos)                             33
       3.3.1   Renault Fluence                                          33
       3.3.2   Renault Kangoo                                           34
       3.3.3    Renault Twizzy                                          34
       3.3.4   Renault Zoe                                              34
       3.3.5   Nissan Leaf                                              34
       3.3.6   Mitsubishi I MiEV                                        35
       3.3.7   Tesla Roadster (Acceleration)                            35
       3.3.8   Better Place.                                            35

   3.4 Motos eléctricas                                                 35
       3.4.1   China                                                    36
       3.4.2   Motos eléctricas en Medellín                             36
       3.4.3   Suiza                                                    36
       3.4.4   Algunas motos eléctricas                                 36
               Quantya                                                  36
               A123 Killacycle                                          37

   3.5 Bicicletas eléctricas                                            37

   3.6 Ejemplos de otros sistemas de movilidad con tracción eléctrica   37



4. La electromovilidad en el contexto mundial

   4.1 La oferta de los vehículos eléctricos                            39

   4.2 Carga pública                                                    41

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  • 3. Electromovilidad Nuevos Tiempos para el Transporte Sostenible Convenio Gobernación de Antioquia – Escuela de Ingeniería de Antioquia
  • 4. Gobernación de Antioquia Electromovilidad, Nuevos Tiempos para el Transporte Sostenible Luis Alfredo Ramos Botero Edición 1 abril de 2011 ISBN 978-958 Gobernador Director BIRD Antioquia Escuela de Ingeniería de Antioquia Alonso Palacios Botero Carlos Felipe Londoño Álvarez Rector Analistas BIRD Antioquia Ingeniera Administradora Departamento Administrativo de Planeación Verónica Vélez Valencia Ana Cristina Moreno Palacios Comunicadora y Relacionista Corporativa Directora Catalina Puerta Trujillo Carlos Alberto Montoya Corrales Economista Zyra Johanna Davis Robinson Subdirector Ingeniero Civil Hernando Latorre Forero Hugo Alonso Carmona Ríos Director Seguimiento, Evaluación Comunicador Social-Periodista y Banco de Proyectos Juan David Hernández Ochoa Interventor Extensión EIA Banco de Iniciativas Regionales para el Desarrollo de Director Antioquia BIRD Antioquia Rubén Darío Hernández Pérez Asistente de Extensión Alonso Palacios Botero Mónica Andrea Escudero Pino Director Textos y recopilación Alonso Palacios Botero Catalina Soto Micolta Crisitian Alonso Rua Jaramillo Hugo Alonso Carmona Ríos Jaqueline Hurtado Vargas Juan David Hernández Ochoa Interventor Hernando Latorre Forero Secretaria Ángela María Cuervo Acosta Editor Banco de Iniciativas Regionales para el Desarrollo de Antioquia –BIRD Antioquia– BIRD Antioquia Calle 25 Sur No.42-73 Envigado Teléfono 354 90 90 Ext. 122, Fax: 3313478 birdantioquia@eia.edu.co www.birdantioquia.org.co www.lea.org.co Patrocinadores del Seminario Nacional Transporte Eléctrico Como Alterna- tiva de Movilidad Urbana: Instituto para el Desarrollo de Antioquia-IDEA-, Empresas Públicas de Medellín, Área Metropolitana del Valle de Aburrá, Metro de Medellín. Los textos de este documento se basan en la información suministrada por las entidades y personas participantes en el “Seminario Nacional Transporte Eléctrico como Alternativa de Movilidad Urbana”, realizado en Medellín entre el 30 de septiembre y 1 de octubre de 2010. Los contenidos expresados en esta publicación son de exclusiva responsabili- dad de los recopiladores y en ningún caso comprometen a la Gobernación de Antioquia, a la Escuela de Ingeniería de Antioquia, a los conferencistas o a los patrocinadores del evento.
  • 5. Contenido 1. Presentación 11 2. Disponibilidad de tecnología en sistemas de movilidad con tracción eléctrica Conceptos técnicos básicos 13 2.1 Tracción eléctrica 13 2. Beneficios de la tracción eléctrica 14 2.2.1 Eficiencia energética 14 2.2.2 Uso de fuentes renovables 14 2.2.3 Estabilidad y control de precios 16 2.2.4 Reducción de emisiones urbanas 17 2.2.5 Reducción de emisiones GEI 17 2.2.6 Simplicidad operativa 18 2.2.7 Aprovechamiento Infraestructura Eléctrica 19 2.2.8 Nuevos negocios 19 2.2.9 Desarrollo urbano 21 2.3 ¿Vehículos eléctricos? 22 3. Modos de transporte eléctrico 3.1 Trenes eléctricos 27 3.1.1 Funicular “Rigiblick” 27 3.1.2 Funicular “Polybahn” 27 3.1.3 Tren de cremallera “Dolderbahn” 28 3.1.4 El tranvía 28 3.1.5 El Translohr 28 3.1.6 Trenes eléctricos de alta velocidad 29 3.2 Buses eléctricos (Trolebus) 29 3.2.1 Proterra (Estados Unidos) 30
  • 6. 3.2.2 Optare (Gran Bretaña) 30 3.2.3 Etraction (Holanda) 31 3.2.4 Hyundai (Corea) 31 3.2.5 Zonda (China) 31 3.2.6 Bus de piso bajo (Taiwán) 31 3.2.7 Trolebús con ultracapacitores en Italia 32 3.2.8 Trolebús con ultracapacitores en China 32 3.2.9 Trolebús con batería en Roma y Vancouver 32 3.2.10 Trolebuses con ultracapacitores y baterías en Alemania 32 3.3 Autos eléctricos (pilotos y modelos) 33 3.3.1 Renault Fluence 33 3.3.2 Renault Kangoo 34 3.3.3 Renault Twizzy 34 3.3.4 Renault Zoe 34 3.3.5 Nissan Leaf 34 3.3.6 Mitsubishi I MiEV 35 3.3.7 Tesla Roadster (Acceleration) 35 3.3.8 Better Place. 35 3.4 Motos eléctricas 35 3.4.1 China 36 3.4.2 Motos eléctricas en Medellín 36 3.4.3 Suiza 36 3.4.4 Algunas motos eléctricas 36 Quantya 36 A123 Killacycle 37 3.5 Bicicletas eléctricas 37 3.6 Ejemplos de otros sistemas de movilidad con tracción eléctrica 37 4. La electromovilidad en el contexto mundial 4.1 La oferta de los vehículos eléctricos 39 4.2 Carga pública 41
  • 7. 4.3 Sistema de navegación inteligente 42 4.4 Algunos ejemplos de planes internacionales de movilidad 42 4.4.1 Reino Unido 42 4.4.2 Alemania 42 4.4.3 Dinamarca 42 4.4.4 España 43 4.4.5 Empresas privadas 43 4.4.6 Autobuses híbridos en Nueva York 43 4.4.7 Agencia Internacional de Energía IEA 44 5. Hacia un programa de energía y electromovilidad en Colombia 5.1 Plan nacional de electromovilidad 51 5.2 Incentivos Arancelarios (antecedentes) 52 2009 52 2010 52 2011 53 5.3 Proyecto de ley del equipo MIRA 54 5.3.1 Beneficio principal del proyecto 54 5.3.2 Artículos del proyecto 54 5.3.3 Conveniencia del Proyecto 56 6. Desarrollo de la movilidad eléctrica en Medellín y el Valle de Aburrá 6.1 El tranvía 57 6.2 Actualidad: El Metro y los cables aéreos 63 6.3 Expansión del sistema: Programa del metro de Medellín 2006-2032 65 6.4 Corredores verdes 66 6.4.1 Tranvía de Ayacucho 66 6.4.2 Selección tecnológica 67 6.4.3 Cables 69 6.4.4 Estado del proyecto 70
  • 8. 6.5 Políticas locales y regionales 70 6.5.1 Territorio 70 6.5.2 Autoridad en Transporte 71 6.5.3 Movilidad 71 6.5.4 Autoridad Ambiental 75 6.6 Plan de Descontaminación del Valle de Aburrá 75 6.6.1 Control ambiental de vehículos 77 6.6.2 Producción Más Limpia 77 6.6.3 Respira profundo 77 6.6.4 Transporte sostenible 77 6.6.5 Filtros 78 6.6.6 Carros eléctricos 78 7. Balance nacional energético 7.1 Actores en la generación de energía 81 7.2 Aporte del IDEA al sistema energético 82 7.2.1 Hidroituango 82 7.2.2 Emgea 84 7.2.3 Encimadas y Cañaveral 84 7.2.4 Desarrollo hidroeléctrico río Cauca 85 7.3 Proyectos financiados o en financiación por el IDEA 85 7.4 Generación de rentas propias para los municipios antioqueños 86 8. Iniciativas BIRD Antioquia 8.1 Plan Nacional de Electromovilidad 87 8.2 Mesa permanente de trabajo. 88 8.3 Salón Internacional del Vehículo Eléctrico (Medellín 2012). 89 8.4 Plan Regional de Electromovilidad. 89 8.5 Proyecto Piloto Electromovilidad Valle de Aburrá (2012 -2016). 89 8.6 Fortalecimiento del papel de las instituciones educativas. 90
  • 9. 9. Consideraciones finales 91 10. Bibliografía 93 11. Anexos 95 11.1 Programa del Seminario Nacional de Transporte Eléctrico como Alternativa de Movilidad Urbana 95 11.2 Conferencistas 97 Mauricio Facio Lince Prada 97 María Elena Restrepo Vélez 97 Jordi Coves Moreno 97 Cristián Herrera Fernández 97 Edder Alexander Velandia Durán 97 Juan Sebastián Toro Plata 97 Paula Rodríguez Vargas 97 Álvaro Vásquez Osorio 97 Martha Lucia Suárez Gómez 97 Andrés Ramiro Díez 98 Jorge Andrés Barrera 98 Bastjan Prenaj 98 Manuel Antonio Virgüez Piraquive 98 Sergio Adolfo Montoya 98 Alonso Palacios Botero 98
  • 11. 1. Presentación La Escuela de Ingeniería de Antioquia, por medio del Convenio BIRD Antioquia y la Dirección de Extensión, ha preparado el documento “Electromovilidad, nuevos tiempos para el transporte sostenible” con el fin de reunir, de manera resumida, las diferentes posturas, experiencias y conocimientos presentados en el Seminario Nacional de Transporte Eléctrico como Alternativa de Movilidad Urbana, evento realizado el 30 de septiembre y 1 de octubre de 2010, donde varios conferencistas nacionales e internacionales compartieron información y experiencias de interés sobre esta temática que cada vez más cobra fuerza, dados sus impactos ambientales, económicos, sociales y comerciales. El propósito de este documento es el de condensar los aspectos más relevantes frente a la movilidad eléctrica, su pasado, presente y futuro, expuestos por los diferentes conferencistas, con el propósito de servir de guía para los me- nos expertos y como memoria para todos aquellos participantes del evento y amantes de este nuevo modo de transporte. El llamado es a seguir avanzando en los aspectos científicos, académicos, políticos, legales, sociales, ambientales y comerciales que permitan el desarrollo de un modo de transporte más sostenible y amigable con el ambiente y así mismo continuar con la creación de espacios académicos y textos que pongan en común las diversas iniciativas de desarrollo para la región. Como el texto de este documento está tomado fundamentalmente de las pre- sentaciones del Seminario, se respetó en lo posible la forma, a veces colo- quial, empleada por los diferentes expositores. Esta es la razón fundamental por la cual no puede esperarse que el texto tenga homogeneidad en su estilo de redacción y presentación. Después de leer los documentos, en power point y de escuchar los videos de todas las intervenciones, los recopiladores hicieron un trabajo de ordenamien- to de los temas, seleccionaron lo más representativo de cada exposición y redactaron el texto final. Como es natural en este tipo de recopilación basada en exposiciones verbales de diversos autores, es posible que haya conceptos contrapuestos y algunos reiterativos. El documento se complementa con los siguientes anexos: bibliografía que re- ferenciaron los conferencistas; el programa académico del Seminario con el título de la conferencia y el respectivo responsable; y la hoja de vida de cada uno de los expositores. 11
  • 12. Por las anteriores razones, los recopiladores advierten que se hacen respon- sables exclusivos de la transcripción, ordenación, resumen y ajustes de lo ex- puesto en el evento académico, con el debido respeto de las ideas originales de los conferencistas y de sus respectivas fuentes de referencia. Además, las ideas presentadas en este documento no comprometen a las instituciones ges- toras, promotoras o patrocinadoras del evento. El BIRD Antioquia y la Dirección de Extensión de la Escuela de Ingeniería de Antioquia agradecen nuevamente el apoyo recibido por cada una de las ins- tituciones y empresas participantes en el Seminario Nacional de Transporte Eléctrico como Alternativa de Movilidad Urbana y así mismo a cada uno de los conferencistas, ya que con su participación y conocimiento se hace posible esta publicación, la cual no tiene ningún valor comercial y se reproduce con fines exclusivamente académicos. El BIRD Antioquia, Banco de Iniciativas Regionales para el Desarrollo de Antioquia, es un convenio de asociación entre la Gobernación de Antioquia a través de la Dirección de Planeación y la Escuela de Ingeniería de Antioquia. Envigado, enero de 2011 12
  • 13. 2. Disponibilidad de tecnología en sistemas de movilidad con tracción eléctrica Conceptos técnicos básicos 2.1 Tracción eléctrica La tracción eléctrica no es una tecnología nueva, por el contrario ha sido una tec- nología que ha representado una larga trayectoria en el transporte público mundial y que se maduró debido a la eficiencia y a los beneficios que se obtuvieron de ella desde el principio; por ejemplo, el caso de un sistema metro con túnel que restrin- gía el uso de un combustible por el tema de emisiones, de allí empezaba claramen- te su desarrollo con todas sus característica implícitas. Pero obviamente hubo un antes y un después en lo que fue la tecnología utilizada en la tracción eléctrica, estamos hablando del uso del motor asíncrono hasta que aparece la electrónica de potencia capaz de regular estos motores. Esto es una gran revolución porque, esa electrónica de potencia, permite evolucionar hacia nuevos modelos gracias a que se puede programar y apropiarse de ella. Este tema de tracción debe estar incluido en los planes de transporte, de mejora- miento de la calidad del aire, de desarrollo urbano, de salud pública, de movilidad institucional y en los planes de educación. No es que se deba investigar la batería o el motor, lo que se debe hacer es definir dónde pueden ser viables las tecnologías que ya están disponibles e identificar todo lo que hace falta para que estas encuen- tren espacio en Colombia. Ilustración 1. LRT-Trenes ligeros (Caen, Francia) 13
  • 14. Electromovilidad Nuevos Tiempos para el Transporte Sostenible Ilustración 2. Londres, UK Siemens Tabla 1. Rendimiento energético por modos de transporte 2. Beneficios de la tracción eléctrica Rendimiento energético 2.2.1 Eficiencia energética Modo de transporte KWH/PAS-KM Un beneficio importante de la tracción eléctri- Bicicleta eléctrica 0,075 ca es la eficiencia energética, aunque sería aún Vehículo eléctrico 0,150 más eficiente utilizar el petróleo para generar Tranvía-Metro 0,150 energía eléctrica y luego utilizarla para los sis- Trolebús 0,180 temas de transporte eléctrico, que sostener el Bus híbrido diésel 0,300 actual modelo energético para los vehículos de Bus articulado diésel 0,400 combustión interna. Vehículo a gasolina 0,650 • Mayor eficiencia energética vs. Tecnología dominante. El motor de combustión sólo apro- vecha entre el 25-40% de la energía del com- 2.2.2 Uso de fuentes renovables bustible y la restante se pierde en calor y roza- Colombia posee un sistema de generación, miento mecánico. transmisión y distribución envidiable, soporta- • Reducción consumo de petróleo. Posibilidad do principalmente por fuentes renovables y con de aumentar proyección de reservas o almace- proyecciones de autoabastecimiento en el largo namiento para ventas bajo contextos favorables. plazo. Todavía, la mayor parte del mundo vive del petróleo “somos petróleo-adicto y todo 14
  • 15. Disponibilidad de tecnología en sistemas de movilidad con tracción eléctrica adicto adopta las mismas características más fuerte que el de la década de los 90). Ahora sociológicas, se engaña a sí mismo para creer el país está mejor preparado, se tienen mejores que no lo está”1. La mayor parte del petróleo cuencas de explotación de energía hidroeléctri- que es encontrado a nivel mundial se utiliza ca y el gas definitivamente es una alternativa en el transporte, esa es una realidad global. En que nos blinda contra problemas climatológi- cuanto a recursos renovables, Colombia está cos. Las proyecciones contemplan que a partir un poco mejor que el resto del mundo, pero el del 2014 el flujo de gas de Colombia y Vene- transporte también ocupa un gran espacio en la zuela se va a reinvertir, de modo que hay que canasta energética. manejarlo con mucha responsabilidad. Cuando uno se pregunta si vale la pena o no electrificar el transporte, debe saber de dónde Conclusiones viene la electricidad; en el mundo, desafortu- • Posibilidad de diversificación energética del nadamente, la mayor parte de la energía eléc- sector transporte trica proviene del carbón, pero en Colombia, la mayor parte de la energía viene de las centrales • Desarrollo de mercados verdes en un sector de- hidroeléctricas, casi que el 80% de la energía pendiente de combustibles fósiles tiene un ciclo renovable. La otra parte genera- • Aprovechamiento del potencial energético del dora de energía es la del gas natural, de hecho, gas, carbón y biomasa en centrales térmicas el gas es el que ha protegido a Colombia de los apagones cuando los embalses empiezan a per- • Mayor eficiencia energética y menores emisio- der capacidad. (Eso hizo que Colombia pasara nes en comparación al esquema actual (vehícu- el fenómeno del Niño anterior sin que hubiera lo de combustión). Otras alternativas energéti- racionamiento a pesar de que este era mucho cas disponibles: nuclear y geotérmica 1 VELANDIA DURÁN, Eder Alexander, “Energía eléctrica, alternativa energética para un transporte urbano susten- table para Colombia” Universidad de la Salle. Seminario Nacional Transporte Eléctrico como Alternativa de Movili- dad Urbana, 30 de septiembre de 2010, Medellín. Ilustración 3. Uso de fuentes renovables 15
  • 16. Electromovilidad Nuevos Tiempos para el Transporte Sostenible 2.2.3 Estabilidad y control de precios el combustible no iba a superar el 15%, pero en el 2010 el combustible alcanzó un precio La energía eléctrica es un elemento regulado casi del 30% y la tarifa alcanzó los $1.600, y que posee mecanismos de control de conforma- si sigue creciendo el combustible no sólo no va ción de precios. Es este otro beneficio en el que hacer sostenible la tarifa del Transmilenio sino se debe pensar a la hora de tomar decisiones so- que también se hará necesario pedir subsidios bre la estabilidad y control de precios. “Si uno para poder operar. Por esta razón y después proyecta los costos nota que hoy en día es más de un estudio se puede deducir que la mejor barato operar un bus eléctrico y que la ten- alternativa para el Transmilenio actual, en dencia va a ampliarse. Las demás tecnologías un horizonte de análisis de 4 años, es el bus como diésel, híbrido y gas bajan las curvas de eléctrico; incluso por encima de los escenarios crecimiento”2. más bajos de crecimiento del diésel. Además si Aunque es claro que los costos dependen en todo Transmilenio se electrifica la reducción de gran medida del mercado, por ejemplo Belkom- emisiones sería de 140 mil toneladas de Co² al munmash ofrece a Córdoba-Argentina, articula- año ya que si fuera eléctrico solamente emitiría dos con respaldo diésel a 309.000 euros (USD 54 mil toneladas. 422.000). Para tener una idea, un articulado de Muchas personas consideran que hoy en día Transmilenio en Colombia está costando unos el biocombustible es una alternativa viable, y 325.000 dólares, de manera que la diferencia seguramente lo sea, pero por muy corto plazo no es tan significativa. Los costos de la red más porque en el futuro es probable que no vaya a subestaciones son del orden de 800.000 dólares ser una opción si se tiene en cuenta problemas por kilómetro y la vida útil puede ser de 50 a 60 de seguridad alimentaria y de impacto rural; años. Los buses más caros de operar son las ru- pero si se ve el tema de la energía eléctrica tas de gas natural y el precio más bajo de todos como alternativa en el transporte público y en es el Trole de Quito. Estos datos muestran que la el transporte particular, claramente va a ser una tracción eléctrica es mucho más económica de opción porque el sistema de generación a nivel operar que las demás tecnologías. mundial lo que está buscando es maximizar los Cuando se estructuró el Transmilenio, hace ya beneficios que se están derivando de centrales 10 años, se pensaba que el precio que iba a tener de generación eólicas, solares y es muy visible el potencial que tiene la energía hidráulica. 2 Ibid. Ilustración 4. Panel solar 16
  • 17. Disponibilidad de tecnología en sistemas de movilidad con tracción eléctrica Ilustración 5. Energía eólica centivos que van a otorgar las autoridades lo- cales para que sea una realidad, en Europa por ejemplo, están dando prioridad e incentivos a las personas que decidan tener vehículos eléc- tricos. 2.2.4 Reducción de emisiones urbanas El tema de reducciones urbanas es muy rele- vante ya que el transporte eléctrico se consti- tuye en un modo con cero emisiones al aire y de bajo ruido en las ciudades. Los vehículos híbridos permiten reducciones significativas de contaminantes contribuyendo de forma eficaz a reducir costos en salud pública y familiar, pérdidas de productividad, mortalidad infantil, mala imagen de la ciudad y reducciones rele- vantes en el ruido urbano. El 99.8% del transporte en Colombia se mueve por combustible fósil y si se piensa la ciudad se debe saber que las decisiones que se tomen hoy La vida útil del transporte eléctrico es visible- van a afectar las generaciones futuras a nivel mente mayor, los costos de operatividad y man- mundial. Los sistemas de transporte represen- tenimiento son mucho menores. Si se evalúa a tan el 25% de las emisiones de CO² pero en Co- 10 años seguramente va a salir más económico lombia es el 40%. el combustible fósil, pero si amplía el plazo el transporte eléctrico va a hacer más económico, La dependencia energética relacionada con los la calidad de vida va a mejorar de forma notable combustibles fósiles no es un problema sola- y la cantidad de ruido va a disminuir. Este es mente desde el punto de vista de las emisiones el momento en el cual se debe tomar la deci- de gas sino también es un problema económico sión. Los costos pueden ser un inconveniente a pues cada vez más el combustible está repre- la hora de decidir pero hay que saber que en 5 sentando un mayor costo en la operación del años se reducirán en un 33%, pero ya en 10 ó 15 transporte y muy probablemente vamos a tener años la reducción será en un 75% adicional, por costos adicionales y sobretasas al precio del esto la masificación debe ser proyectada hacia combustible por la contaminación, y en un mo- el futuro y estar en la planeación de las ciuda- mento no muy lejano, también podríamos tener des. En ese punto la academia tiene un compro- sobretasas por la escasez. miso importantísimo al igual que las adminis- traciones, los reguladores y los ministerios que 2.2.5 Reducción de emisiones GEI tienen competencia en el tema. Las tecnologías de tracción eléctrica permiten Hay que estar pensando en modelos de simu- una reducción efectiva de emisiones GEI (gases lación y evaluación de proyectos que permitan de efecto invernadero) al disminuir el consumo hacer esta transición pensando en el futuro. energético y permitir un mejor aprovechamien- También hay que analizar cuáles son los in- to de las fuentes de energía eléctrica. 17
  • 18. Electromovilidad Nuevos Tiempos para el Transporte Sostenible Ilustración 6. Lyon, Francia Montezuma 2009 Desde el punto de vista ambiental las emisio- contraria, el problema de los costos del petróleo nes de efecto invernadero es lo más destacado y sus derivados y los problemas ambientales por su impacto mundial y por las huellas que mostraron las ventajas que tiene la tecnología puede generar en la economía de cada región. eléctrica y las iniciativas que tienen las ciuda- En el escenario actual hay aspectos políticos, des con el tema de la sustentabilidad, lo que tecnológicos y culturales que definen el marco hace que la energía eléctrica retome su relevan- del problema. Dos potenciales alternativas que cia y empiece a ser considerada en cada una de podrían ayudar a mejorar este problema son la las mesas de debate de planeación de las Urbes. reorganización del transporte a través de con- ceptos de eficiencia energética y la implemen- 2.2.6 Simplicidad operativa tación tecnológica de tracción eléctrica. Otro tema es la simplicidad operativa, ya sea en Ahora desde el punto de vista del vehículo, el transporte público de buses o en el particular, cuando se mira la historia se ve que antes el ya un sistema de transporte eléctrico no necesi- tema de emisiones de efecto invernadero no era ta lubricantes, los vehículos tendrían una larga relevante, y aunque el del vehículo eléctrico fue vida útil con unas características de confiabi- considerado, fue posteriormente relegado por lidad relevantes. También existe la posibilidad una tecnología mucho más rápida y mucho más de relevar piezas y una mayor seguridad en la económica para la época. Hoy la situación es operación. 18
  • 19. Disponibilidad de tecnología en sistemas de movilidad con tracción eléctrica 2.2.7 Aprovechamiento Infraestructura • Alta energía específica (ligera y con mucha Eléctrica cantidad de energía acumulada) La infraestructura eléctrica instalada puede ser • Alta densidad de energía (tamaño reducido y aprovechada para conducir energía eléctrica con mucha cantidad de energía almacenada) desde las fuentes de generación hasta los usua- • Alta potencia específica (potencia de salida ele- rios en cualquier parte del SIN. vada con respecto a la masa) En España, bajo un esquema de operación inte- • Ciclo de vida prolongado que permita muchas ligente se estima que podrían incorporarse, sin recargas y tiempo de recarga corto (sin deterio- inversiones adicionales en generación y distri- ro significativo del rendimiento) bución, cerca de 6,5 millones de BEV (Battery Electric Vehicle) con baterías de 20 kWh (REE, • Ciclo profundo (permite la descarga regular 2009). hasta quedar casi vacías sin pérdida de función) • Buen rendimiento para un intervalo amplio de Ilustración 7. Economía de escala aprovechamiento I.E. temperaturas • Segura, reciclable, bajo costo • Gran capacidad de almacenamiento 2.2.8 Nuevos negocios Nuevos mercados y sus impactos en la eco- nomía, la investigación, el desarrollo y la co- mercialización de baterías recargables, con- troladores, vehículos y sistemas de transporte eléctricos, optimización de la red eléctrica y Colombia es un escenario perfecto para la im- generación eléctrica a través de fuentes renova- plementación del sistema de transporte público bles, son algunos de los nuevos negocios que se eléctrico y para la introducción gradual de ve- derivan de la iniciativa de tracción eléctrica en hículos de este tipo ya que se está consumien- el transporte. do más energía porcentualmente que en otros países. Por ejemplo Chile está consumiendo Ilustración 8. Recarga eléctrica menos del 30% de energía en su transporte, en Colombia el 40%. También en el País existen planes de reorganización del transporte público al igual que muchas ciudades del mundo que están dándole una priori- dad al sistema público masivo. El futuro de la energía eléc- trica en su aplicación al transporte urbano, en busca del acumulador ideal: 19
  • 20. Electromovilidad Nuevos Tiempos para el Transporte Sostenible Colombia proyecta un crecimiento alarman- Se hace necesario entonces empezar a educar te en su parque automotor, fácilmente en los y a crear una cultura en la población para que próximos 20 años podría duplicar la cantidad empiece a valorar las tecnologías eléctricas en de vehículos que tiene en sus ciudades, lo que el transporte. Hay que difundir más sus bene- generaría una mayor presión energética de in- ficios, promover su uso y cambiar los imagina- fraestructura y de movilidad. El panorama rios que existen frente a la movilidad eléctrica. hace pensar que la solución efectiva sería el uso del trasporte eléctrico ya que su futuro es ideal, Como ejemplo en un bus de servicio articu- sin embargo, el ingreso de la electromovilidad lado que está operando en la ciudad de Lyon, en el transporte colombiano no solo depende de Francia junto con los carros distribuidores de la parte tecnológica, además requiere de la arti- mediana capacidad totalmente eléctricos que se culación de otros aspectos como la infraestruc- empiezan a desarrollar cada vez que se consul- tura, la cultura, la accesibilidad, la política y el ta cuál ha sido el avance que han tenido estas conocimiento. Se debe encontrar armonía entre empresas, claramente se encuentra que son sig- las políticas de transporte, desarrollo urbano y nificativos, por eso cada vez más ciudades ad- energía, si todo eso no está integrado no dará quieren estas tecnologías y encuentran mayo- viabilidad a ningún proyecto. res beneficios y, a diferencia de lo que muchos Ilustración 9. París, Francia (Montezuma, 2009) 20
  • 21. Disponibilidad de tecnología en sistemas de movilidad con tracción eléctrica creen, cada vez se logran mejores precios en la crecimiento urbanístico, el manejo de residuos compra de estos vehículos. Desafortunadamen- y el medio ambiente en general. Hoy no existe te lo que todavía existe es la barrera de produc- una fórmula o una estrategia única que permita ción pues no se encuentran un gran número de alcanzar la sustentabilidad y más cuando se tie- unidades en el mercado y esto limita el acceso nen variables económicas tan diferentes y con a dicha tecnología. tantas dinámicas incontrolables, como el creci- miento demográfico o el modelo de desarrollo Todo esto no se hace sólo, habría que incluir de cada ciudad, pero lo que sí es claro es que el unos incentivos económicos para que ese usua- camino hacia la sustentabilidad depende de dos rio se sienta atraído para hacer las recargas y ejes bien importantes: la voluntad política y el efectivamente utilizar el servicio. También el interés de la ciudadanía. Hay algunas pregun- hecho de que se desarrollen vehículos eléctri- tas pertinentes a la hora de orientar el rumbo de cos va a generar nuevos mercados, nuevos ne- la sustentabilidad, ¿qué ciudad queremos?, ¿qué gocios, nuevas unidades de trabajo. Una de las estamos dispuestos a hacer?, ¿cuáles son nues- empresas que se ha convertido en agente activo tras prioridades?, ¿cuánto estamos dispuestos a de las tracciones eléctricas es Endesa, que par- pagar?, ¿cuál es el horizonte de análisis?, ¿cuál ticipa en diversos proyectos nacionales y euro- es la flexibilidad prevista? y ¿qué tiempo se peos, en los que busca entre otros objetivos la proyecta? Dentro de este panorama la energía estandarización, definición del modelo de ne- y el transporte son dos elementos claves para gocios y el acercamiento de vehículos eléctri- sostener el modelo de vida de la población y el cos a la sociedad. esquema de desarrollo económico, claro que al mismo tiempo representan la mayor amenaza 2.2.9 Desarrollo urbano para la sustentabilidad del hombre futuro. Nuevos ambientes integrados a la movilidad. El transporte eléctrico no es el futuro es el Los sistemas de transporte eléctrico han contri- hoy y el mañana buido a la reconstrucción de las ciudades per- mitiendo vialidades con menor contaminación Cuando se habla de energía y sobretodo en el y ruido que consideran al ciudadano y el entor- transporte, se habla de calidad de vida no de no. En ciudades como Lyon, Salzburgo, Zúrich, otra cosa. Según el informe Bogotá 2038, rea- Barcelona, París, el transporte público eléctrico lizado por la revista Semana para visualizar la ha sido el elemento sobre el cual se ha forjado ciudad del futuro, reveló una cifra impresio- un plan de desarrollo urbano orientado a ciuda- nante, dijo que el 50% del PIB en el mundo lo des competitivas y amables. han aportado las 50 ciudades más importantes de los países subdesarrollados y en 20 años más Actualmente la sustentabilidad es un gran pro- del 80% del PIB en el mundo va a estar gene- yecto que tienen todas las ciudades en el mun- rado en las ciudades, lo que significa que si el do y bajo este precepto se están emprendiendo desarrollo pasa por las ciudades tanto en los políticas locales de desarrollo con proyecciones países desarrollados como en los emergentes, a largo plazo. necesariamente tenemos que empezar hoy a to- Hay unos elementos importantes cuando se mar decisiones que nos permitan vivir mejor. habla de sustentabilidad y hay unos que deben Y si se piensa en sistema de transporte necesi- ser considerados más que otros: el agua pota- tamos pensar en diseño urbano. El transporte ble, la generación de energía, el transporte, las público es un gran articulador de desarrollo de emisiones de efecto invernadero, la vivienda, diseño urbano, es un gran generador o destruc- el desarrollo cultural, la forma de gobernar, el tor de la calidad de vida. 21
  • 22. Electromovilidad Nuevos Tiempos para el Transporte Sostenible 2.3 ¿Vehículos eléctricos? El transporte particular movido por la tracción eléctrica tiene un reto mayor. ¿Dónde hacer las recargas? El desafío es cómo mejorar los sistemas de alma- cenamiento. El mundo aún está en etapa de desarrollo de estas tecnologías, condicionadas por las baterías y su impacto en la autonomía, el desempeño y el precio de los vehículos. Por esta razón, los esfuerzos de las empresas auto- motrices aún no se han materializado en volúmenes comerciales relevantes. La masificación del transporte eléctrico es optimista pero por las anteriores razo- nes su proyección apunta a mediano plazo. Ilustración 10. Proyección evolución de las tecnologías de tracción vehicular Ilustración 11. Proyección ventas anuales por países (EV+PHEV) 22
  • 23. Disponibilidad de tecnología en sistemas de movilidad con tracción eléctrica La masificación del Vehículo Eléctrico (VE) está muy asociado al desa- rrollo tecnológico de la batería y su producción en escala. Las cifras son satisfactorias pero apuntando siempre al mediano plazo.3 3 HERRERA, Cristián, “El Rol de las Empresas de Energía en el Desarrollo del Transporte Eléctrico”, Codensa. Seminario Nacional Transporte Eléctrico como Alternativa de Movili- dad Urbana, 30 de septiembre de 2010, Medellín. Ilustración 12. Proyección del costo típico (USD$) de baterías Ilustración 13. Proyección de peso típico de baterías Fuente: Departamento de Energía de los EEUU, Transforming America’s Transportation Sector Batteries and Electric Vehicles, Julio 14 de 2010 Notas: En la proyección del cos- to se asumen 3 millas por kwh y un recorrido de 100 millas. En la vida útil de la batería se asume que cada usua- rio recarga el vehículo 1.5 veces por semana. Ilustración 14. Vida útil de la batería 23
  • 24. Electromovilidad Nuevos Tiempos para el Transporte Sostenible Vehículo eléctrico en Colombia, una comercialización gradual La tecnología del vehículo eléctrico particular será puesta en práctica primero en países desarrollados, con alto PIB per cápita. En Colombia, la penetración será gradual y sujeta a que las escalas de producción y el desarrollo tecnológico permitan alcanzar niveles de comercialización relevantes. Inicialmente, podría entrar por nichos de mercado en flotas de vehículos y a través de motocicletas y bicicletas, que tienen menor exigencia tecnológica. Ilustración 15. Vehículo eléctrico Es necesario que el sector energía se prepare para la incorporación gradual de las tecnologías del vehículo eléctrico. Modelos de recarga (domiciliaria y pública), impacto en la red de distribución, curvas de carga, normati- vidad son algunos de los asuntos que desde ahora deben empezar a ser abordados. Ilustración 16. Esquema operativo V2G (Vehicle to Grid) 24
  • 25. Disponibilidad de tecnología en sistemas de movilidad con tracción eléctrica Ilustración 17. Sistema recarga Endesa, Madrid Vehículos híbridos A pesar de que el coste inicial es muy superior al de un diésel convencional, los autobuses híbridos producen menos contaminación, economizan mucho más combustible diésel, son más silenciosos que los viejos autobuses y su recorrido es generalmente más cómodo4. 4 DÍEZ, Andrés Emiro, “Posibilidades de los vehículos eléctricos en los sistemas de transporte ma- sivo de mediana capacidad en Colombia”, Universidad Pontificia Bolivariana. Seminario Nacional Transporte Eléctrico como Alternativa de Movilidad Urbana, 1 de octubre de 2010, Medellín. Buses híbridos Por su parte los buses híbri- dos (Fuente primaria fósil) tienen un mejor rendimiento gracias al frenado regenerati- vo y un ahorro de 30% (opti- mista), es insuficiente. Configuración serie: Nota: Mejor desempeño en sistemas con muchos arranques Ilustración 18. Configuración típica del híbrido Mal desempeño en pendientes 25
  • 26. Electromovilidad Nuevos Tiempos para el Transporte Sostenible Configuración paralelo: Ilustración 19. Configuración típica del híbrido en paralelo Nota: Mejor desempeño en tra- mos que puede alcanzar altas velocidades y en pendientes Fuente primaria fósil- red. Mejor rendimiento gracias al frenado regenerativo. Ahorro 30% (optimista), es insuficiente Híbrido paralelo Ilustración 20. Conector híbrido paralelo, V2G Nota: Batería de mayor tamaño. Mayores distancias en modo eléctrico. Requiere: Infraestructura de carga. 26
  • 27. 3. Modos de transporte eléctrico El transporte público masivo representa el nicho más significativo para la tracción eléctrica en el mundo. Durante las últimas décadas, el creciente interés en promover el transporte público ha generado el incremento de los sistemas de transporte público eléctrico bajo diversas configuraciones e integrado con otros modos de transporte. Hay diferentes modos en el mundo, el nicho más significativo de estos vehículos lo representa el transporte público masivo como trolebuses, tranvías, trenes, cable y metro. Sin embargo la oferta en el transporte eléctrico es mucho mayor. 3.1 Trenes eléctricos El tren sobre rieles de acero, movido por energía eléctrica, tiene una larga tradición en muchos países del mundo y los ejemplos son numerosos, tanto para topografías planas como para altas pendientes. Veamos algunos ejemplos de tipos de sistemas ferroviarios con tracción eléctrica: 3.1.1 Funicular “Rigiblick” Tren de montaña: Pendiente promedio 25% (36% max.) Desnivel 94 m Personas / hora 630 Automático Si Frecuencia <6 min 3.1.2 Funicular “Polybahn” Ilustración 21. Funicular Rigiblick Tren de alta pendiente: Pendiente promedio 23% Desnivel 41 m Personas / hora 1200 Automático Si Frecuencia 2.5 min Ilustración 22. Funicular Polybahn 27
  • 28. Electromovilidad Nuevos Tiempos para el Transporte Sostenible 3.1.3 Tren de cremallera “Dolderbahn” Ilustración 23. Tren de cremallera Dolderbahn Pendiente promedio 19% (aprox. Metrocable K) Desnivel 162 m Personas / hora - Automático No Frecuencia 10 min 3.1.4 El tranvía El tranvía tiene una historia bastante larga. El primero en operación se remonta al siglo XIX. En un momento dado los tranvías prestaron un gran servicio para muchas ciudades en el mun- Ilustración 24. Imagen Tranvía do, luego fueron relegados y desmontados, hoy en día, desde hace dos décadas en adelante, el avance en las tecnologías ha hecho que resur- jan. La tecnología es la misma pero se empie- za un nuevo proceso que nos demuestra que la electricidad es un elemento importante. • Primer tranvía sobre rieles de acero: 1882. • Pendientes hasta 7.7 % (Cobra Tram). • Curvas con radio a partir de 14 m. • Frecuencia de 6 min en tiempo pico. • Preferencia en semáforos. • Vías separadas del tráfico común Ilustración 25. Translohr • Nuevos modelos permiten retroalimentación de energía de frenado. • Más cómodo pero también más lento en com- paración con un sistema de metro (Diferencia en la percepción).5 3.1.5 El Translohr • “Tranvía en llantas” o tranvía sobre llantas neu- máticas. • Tiene mejor desempeño en pendientes que un tranvía convencional. • Fue escogido para la línea Ayacucho donde exis- tió un tranvía convencional sobre rieles. 5 PRENAJ, Bastjan “Aplicaciones internacionales en Movilidad Eléctrica”, Centro Nacional de Producción Más Limpia. Seminario Nacional Transporte Eléctrico como Alternativa de Movilidad Urbana, 1 de octubre de 2010, Medellín. 28
  • 29. Modos de transporte eléctrico 3.1.6 Trenes eléctricos de alta velocidad 3.2 Buses eléctricos (Trolebus) Actualmente están en funcionamiento y en construcción numerosos sistemas ferroviarios Los trolebuses fueron postulados como de alta velocidad con tracción eléctrica para alternativa para los sistemas de mediana resolver problemas de movilización entre ciu- capacidad. Son buses eléctricos que toman la dades distantes o entre los aeropuertos y los energía de los captadores presentando como centros de las grandes ciudades. mayor ventaja un retorno aéreo. No hay nada por el piso, lo que lo convierte en un sistema • España: El AVE. Barcelona y Madrid muy seguro y las llantas son neumáticas como • Inglaterra – Francia: Conecta a Londres con las convencionales. Si se destruye la llanta ésta París se puede reemplazar por la de otro bus ya que son vehículos muy flexibles. También incluyen • China baterías, lo que hace que los buses se vayan • Circulan a velocidades superiores a los 300 km/ despegando cada vez tramos mayores y se hora. muevan de manera automática como lo hacen • Compiten con los sistemas de buses en Roma, donde la red de trolebuses tiene más o menos 3.000 km, de los cuales, 3 km carecen de • Compiten con el transporte aéreo cable, permitiendo que se avance sin necesidad de estar conectado y vuelva a conectarse de forma automática. Ilustración 26. Tren de alta velocidad en Barcelona Los apáticos a los cables pueden pensar que los buses deben tener únicamente batería, pero es- tamos un poco lejos de que eso sea realidad. Hay que desplazar ese ideal por lo menos 5 ó 6 años más, claro que ya hay prototipos co- merciales como el Proterra que es utilizado en Norteamérica con capacidad para 68 pasajeros, y que cuenta con 30 millas de autonomía y car- gadores rápidos (hasta de 10 minutos). Existen otros vehículos que se están probando en el res- to mundo y que han tenido muy buenas expe- riencias. La tecnología ha avanzado mucho, los trole- buses que tenían en Medellín y aquellos que tenían en Bogotá hasta la década de los 90 funcionaban con motores de corriente conti- nua como la licuadora, con escobillas. Los mo- dernos ya incluyen motores de corriente eléc- trica tipo grabadora que necesitan muy poco mantenimiento, además son ideales para subir montañas. Así mismo hay modelos, el de Quito por ejemplo, que tienen sistemas opcionales de 29
  • 30. Electromovilidad Nuevos Tiempos para el Transporte Sostenible respaldo como diésel, otros tienen batería y el cas, aumentando el potencial de negocio para ultracapacitor, como en Roma. los distribuidores de energía y son atractivos para operación privada asumiendo proyeccio- En Medellín, por ejemplo, fue escogido El nes de infraestructura (sin embargo el operador Translohr “Tranvía en llantas”, que tiene un de red puede mitigar costos financieros de la mejor desempeño en pendientes que un tranvía misma). convencional. Su sistema es un híbrido entre tranvía y trolebus porque tiene llantas neumáti- Existe una amplia gama de buses eléctricos con cas y un sistema de 5 ó 6 vagones, no depende diversas formas y especificaciones entonces de la pericia del conductor y es muy angosto lo que implica intervenciones urbanas Ejemplos reducidas. 3.2.1 Proterra (Estados Unidos) Por otro lado los trolebuses con baterías en Ale- mania son un ejemplo claro de la gran flexibili- • Empresa norteamericana. dad presente en estos vehículos. Cambiaron el • Desarrolló el EcoRide B35: Bus de baterías (10 motor de combustión a su vez que los ultraca- metros, 68 pasajeros, 30 millas de autonomía) y pacitores con baterías y el bus funcionan per- cargadores rápidos (10 minutos) fecto. Dicha combinación es muy buena porque • 3 buses en California. Costo USD 1.2 millones. los capacitores son excelentes para recibir y entregar energía. Estos Trolebuses tienen una Ilustración 27. Proterra tecnología muy probada, a la fecha hay 161 sis- temas activos en Europa, 10 sistemas en Sura- mérica (3 tipo BRT, el de Mérida que funciona bien, el de Quito que es excelente porque trans- porta 400 mil personas diarias y que demuestra que es aplicable en los países Suramericanos), 7 sistemas en Norteamérica, 2 sistemas en Cen- troamérica, 116 sistemas en la antigua URSS, 8 sistemas en Asia, para un total de 346 sistemas de trolebuses a nivel mundial6. Los trolebuses representan la opción más efi- ciente desde el punto de vista energético por su reducido costo de energía y mantenimiento; además emite ruido por debajo de los niveles normales de las calles reduciendo notablemente la contaminación, tienen más confort represen- tada en una menor vibración y en un mejor con- 3.2.2 Optare (Gran Bretaña) trol de aceleración; de ahí que sean ideales para • Bus Solo EV: Basado en bus solo diésel, se topografía de montañas, requiere redes eléctri- construyó modelo eléctrico de demostración. • Motor 120kW, 2 bancos de baterías LFP de 80 6 DÍEZ, Andrés Emiro, “Posibilidades de los vehículos eléc- tricos en los sistemas de transporte masivo de mediana ca- kWh, frenado regenerativo. pacidad en Colombia”, Universidad Pontificia Bolivariana. Seminario Nacional Transporte Eléctrico como Alternativa • No se conoce si será comercializado. de Movilidad Urbana, 1 de octubre de 2010, Medellín. 30
  • 31. Modos de transporte eléctrico Ilustración 28. Optare Ilustración 30. Hyundai 3.2.3 Etraction (Holanda) 3.2.5 Zonda (China) • Modelo E-Busz: 2 modelos en Rotterdam, cha- sis VDL • Bus chino que asegura autonomía de 500 km para recarga • Motores tipo hub en las cuatro ruedas • Prueba de 500 km fue hecha en carreteras, sin • Frenado regenerativo ciclos de parada y arranque • Paquetes de Batería litio-ion de 12.8V marca • Motor de 120 kW Valence • Baterías de LiFP Ilustración 29. Etraction • Velocidad máxima 90 km/h Ilustración 31. Zonda 3.2.4 Hyundai (Corea) • 15 buses eléctricos en Nasam – Seúl – Corea, a 3.2.6 Bus de piso bajo (Taiwán) partir de noviembre • Desde el 21 de junio de 2010 se encuentran en • El primer bus eléctrico de baterías de piso bajo prueba de Asia, construido en Taiwan • 120 km de autonomía, 100 km/h, recarga en 20 • Velocidad máxima105 km/hr minutos • Autonomía 350 km • 3800 buses a 2020 (la mitad de la flota de Seúl), • Recarga completa en 1 hora serán eléctricos • Capacidad 70 personas • Baterías ENERDEL. (Marca Ener1) • Batería Li-ion, 3000-5000 ciclos de carga 31
  • 32. Electromovilidad Nuevos Tiempos para el Transporte Sostenible Ilustración 32. Bus de piso bajo Ilustración 34. Trolebús con ultracapacitores (China) 3.2.7 Trolebús con ultracapacitores en 3.2.9 Trolebús con batería en Roma y Italia Vancouver • Milán: Contrato general con Van Hool y • Roma autonomía en sección 3 km en el centro Vossloh Kiepe para la entrega de 50 a 90 trole- histórico, aire acondicionado debe ser apagado buses la mayoría de las veces. • Es el mayor pedido de trolebuses en Italia en los • Sustitución de la batería cada 4-5 años es cos- últimos 10 años toso (20-30k Euros por vehículo), Las baterías • El primer lote de 30 autobuses de esta nueva usadas en Roma son de (NiMH) Nickel Metal flota se puso en marcha en Milán en abril 3 de Hydride. 2009. Ilustración 35. Trolebús con batería (Roma) Ilustración 33. Trolebús con ultracapacitores (Italia) 3.2.8 Trolebús con ultracapacitores en 3.2.10 Trolebuses con ultracapacitores y China baterías en Alemania • Shanghái desde 2006, en donde 14 buses ope- • Junio de 2010 pruebas a trolebús que combi- ran en un circuito de 5 km, y gracias al éxito na utracapacitores y baterías, en reemplazo de esta experiencia, 5 buses debían entrar en del motor de combustión de respaldo. Nuevo operación en 2009. sistema: Ultracondensadores de la empresa 32
  • 33. Modos de transporte eléctrico Maxwell y baterías de litio. Proyecto del Ins- tro de las ciudades lo ideal sería buscar que los tituto Fraunhofer para sistemas de transporte vehículos sean eléctricos puros, que no haya y de infraestructura (IVI) en Dresden, con el emisiones, buscar el sistema metro, los trolebu- apoyo de Vossloh Kiepe. ses y el tranvía. Para sistemas de alta pendiente el trolebús es ideal, no sólo por la movilidad sino también porque ayuda a disminuir los ni- Ilustración 36. Trolebús con ultracapacitores y baterías (Alemania) veles de contaminación del aire y de contami- nación auditiva. “Ni siquiera la mejora en cali- dad de combustible asegura que los ciudadanos queden expuestos a emisiones de gases que afectan la salud. En vías centrales, densamente pobladas, la tracción eléctrica debe ser elegida como la mejor alternativa”7. La idea es cambiar algunos buses articulados de diésel por eléctricos, no cambiarlos todos, dejando algunos mientras acaban la vida útil. Y muchos expertos insisten en que se debe es- tudiar mucho la política de promover el gas en transporte masivo, porque según dicen, es la Es importante señalar que los vehículos que más ineficiente de todas. están disponibles son híbridos, los cuales han incorporado un motor eléctrico. Dicho motor aprovecha la energía cuando el vehículo frena 3.3 Autos eléctricos (pilotos y al pasar a un generador y posteriormente la modelos) acumula en la batería. Pero de todas maneras la fuente primaria de estos vehículos sigue siendo Ya hay proyectos pilotos, Renault está trabajan- un motor de combustión. Ambos motores pue- do con A2A (empresa italiana de energía); la den trabajar paralelamente para dar tracción. alcaldía de Milán, con RWE (empresa alemana Uno de los problemas presente en los vehículos de energía); las 5 regiones modelos en Alema- en serie se origina porque los motores peque- nia, con EDF (empresa francesa de energía); ños tienen múltiples inconvenientes para subir, Schneider Electric en “les Yvelines”, en París; por eso ambos entran a mejorar el desarrollo con Better Place en Israel. Hay otras empresas en pendientes. De todas formas el rendimien- como Daimler que están trabajando en otras to que podría tener un bus en una pendiente ciudades europeas. es del 30%, el cual seguiría siendo insuficien- te. También está el híbrido conectable con una 3.3.1 Renault Fluence batería mayor y se puede cargar por la noche, La oferta comercial de Renault es un vehículo los primeros kilómetros los recorre a modo pu- que se llama Renault Fluence, un vehículo que ramente eléctrico. ¿Qué implicaciones tendría ya está en Europa y en Asia y en México lo lan- este tipo de buses?, pues la necesidad de una zaron hace poco; es un vehículo familiar con 5 infraestructura de recarga, que requiere subes- puestos, una potencia de 95 caballos de fuer- taciones, rectificadores, etc. za, con un motor 1600, una velocidad máxima Podemos anotar entonces que los híbridos son buenos para el transporte intermunicipal. Den- 7 Ibid. 33
  • 34. Electromovilidad Nuevos Tiempos para el Transporte Sostenible de 140 km/h y una autonomía de 160 km. Este Ilustración 39. Twizzy vehículo está en 21.300 euros y el precio de la batería será de 79 euros por mes. Estará dispo- nible a partir de abril o mayo de 2011. Ilustración 37. Renault Fluence 3.3.4 Renault Zoe Este es el 90% de lo que será un vehículo de alta calidad. Es un vehículo 5 plazas, con una potencia de 70 kW y con una velocidad de 3.3.2 Renault Kangoo 140 km/h y una autonomía de 160 km. Este El Renault Kangoo, vehículo que se conoce ya vehículo será construido en Francia y entrará en Colombia desde hace 2 años, tiene 5 plazas, en vigencia en 2012.8 un motor de 70 kW, velocidad de 140 km/h y Ilustración 40. Renault Zoe una autonomía de 160 km con una carga útil de 650 kgs aproximadamente. El precio es 20 mil euros sin incentivos y 15 mil euros con incentivos, por lo menos eso es lo que pasa en Francia. Ilustración 38. Renault Kangoo 3.3.5 Nissan Leaf • Alcance: 160 km • Precio: $33’000 (sin reducción de impuestos) • Recarga: 8 horas (30 min a 80% carga rápida) • A la venta en (países seleccionados) 2011 3.3.3 Renault Twizzy (EE.UU.) Es una motocicleta de 2 plazas, de 4 llantas, y • Aceleración: 0-100 km/h en 8 segundos no necesitará de una licencia de conducción. Tendrá una potencia de 15 kW (caballos de 8 TORO, Juan Sebastián, “Perspectivas d l auto eléctrico: fuerza), una velocidad máxima de 75 km/h y Experiencias mundiales de la Renault”, Renault Sofasa. Seminario Nacional Transporte Eléctrico como Alternati- una autonomía de 100 km. Es una solución para va de Movilidad Urbana, 30 de septiembre de 2010, Mede- la movilidad en la ciudad. llín. 34
  • 35. Modos de transporte eléctrico Ilustración 41. Nissan Leaf Ilustración 43. Tesla Roadster (Acceleration) 3.3.6 Mitsubishi I MiEV • Alcance: 150 km 3.3.8 Better Place. • Precio: $45.000 (sin reducción de impuestos, $25.000 est. en 2012) • Realizan infraestructuras en ciudades y países favorecidos por su geografía y sus incentivos • Recarga: 7 horas (30 min a 80% carga rápida) (Israel, Dinamarka, Hawaii, ...) • A la venta en Japón (Europa sigue en Dic 2010) • Tokio: Sistema de taxis eléctricos con inter- • Aceleración: 0-100 km/h en 13.5 segundos cambio de baterías (< 60 segundos) Ilustración 42. Mitsubishi I MiEV • Sistema de carga e intercambio por largas rutas • Trabajan juntos con Nissan Renault • «Battery is not included» Comprar el coche sin batería Ilustración 44. Better Place 3.3.7 Tesla Roadster (Acceleration) • Alcance: 394 km • Precio: $110’000 (sin reducción de impuestos) • Recarga: 30 horas (4 horas con carga rápida) • A la venta en el presente 3.4 Motos eléctricas • Aceleración 0-100 km/h en 3.7 segundos Con referencia a las motos siempre han sido si- nónimo de economía y bajos precios. La infra- estructura de puntos de recarga es preferible, pero no imperativa. Estas son algunas caracte- rísticas de casos en el mundo. 35
  • 36. Electromovilidad Nuevos Tiempos para el Transporte Sostenible Ejemplos Ilustración 46. Moto eléctrica en Medellín 3.4.1 China • La mayoría de las motos son DC sin escobillas y con batería de plomo-ácido. • Expansión de 40.000 motos (y bicicletas eléc- tricas) producidas en 1998 a 22’000’000 en 2009 • 60-75 km de alcance en promedio • Usuario típico recarga durante la noche (como- didad, bajo precio de electricidad) • Prohibición de motos a gasolina en algunas ciu- dades Ilustración 45. Moto eléctrica 3.4.3 Suiza Algunas ciudades en Suiza promocionan con 10% del precio en compra de una moto eléctri- ca. El ahorro, las reducciones en el costo y la geografía son determinantes para adquirir este tipo de vehículos. 3.4.4 Algunas motos eléctricas Quantya • Empresa suiza fabricando motos Off-Road Ilustración 47. Quantya 3.4.2 Motos eléctricas en Medellín • Un vendedor de motos eléctricas cuenta 68 unidades vendidas en Medellín (www. energymotion.net) a octubre de 2010 • 50 más vendidas en Bogotá • Usuarios típicos: Jóvenes universitarios y per- sonas recién egresadas • Usuarios recargan en general durante la noche. Algunos también recargan “gratis” en la oficina • Rutas típicas entre 8 y 10 km 36
  • 37. Modos de transporte eléctrico A123 Killacycle • Bicicleta eléctrica es un híbrido también (y más eficiente en uso de energía que una bicicleta • Moto eléctrica más rápida del mundo convencional). • 0-100 km/h en < 1 segundo • En Suiza todavía es vista como una ayuda para • 7.82s á 270 km/h personas mayores. Ilustración 48. A123 Killacycle • En China ya se han establecido las motos y bi- cicletas eléctricas como medio de transporte.9 Ilustración 49. Bicicleta eléctrica 3.5 Bicicletas eléctricas 3.6 Ejemplos de otros Se requiere también normalizar las nuevas re- sistemas de movilidad con gulaciones y usos asociados con la tracción tracción eléctrica eléctrica, vemos por ejemplo el caso de la bici- cleta eléctrica que es una alternativa que puede • Bandas eléctricas horizontales empleadas en desmitificar el dicho que “me voy a cansar”, y los aeropuertos para transportar pasajeros en así, se podría bajar el uso del vehículo particu- tránsito lar. • Bandas eléctricas para transportar maletas de Ejemplos equipajes • Zúrich: Bicicletas para arrendar por un día; gra- • Ascensores eléctricos verticale tis en algunos puntos centrales. • Escaleras eléctricas empleadas especialmen- • Bicicletas de renta en París con tarjeta de acces- te en centros comerciales y en terminales de so (Velib). transporte aéreo, marítimo y terrestre • Implementación con bicicletas eléctricas sería una posibilidad. 9 PRENAJ, Bastjan “Aplicaciones internacionales en Mo- vilidad Eléctrica”, Centro Nacional de Producción más Limpia. Seminario Nacional Transporte Eléctrico como Alternativa de Movilidad Urbana, 1 de octubre de 2010, Medellín. 37
  • 38. Electromovilidad Nuevos Tiempos para el Transporte Sostenible Ilustración 50. Bandas eléctricas Ilustración 51. Escaleras eléctricas 38
  • 39. Modos de transporte eléctrico 4. La electromovilidad en el contexto mundial 4.1 La oferta de los vehículos eléctricos Al hablar de accequibilidad se debe anotar que el vehículo eléctrico, aún sin la batería, resulta más caro que un vehículo de combustión interna, debido a esto las economías de escalas que se ven reflejadas en el número de vehículos vendidos anualmente en el mundo, 60 millones, en tanto que el vehículo eléc- trico apenas está empezando a incursionar, (son menos de 50 mil vehículos eléctricos que encontramos circulando a nivel mundial). El vehículo eléctrico tiene una caja y un motor más simple lo que lo hará, con el tiempo, y gracias a la economía de escala, un vehículo mucho más barato que los actuales. El costo de la batería es un factor bastante importante, cada kWh puede costar entre 250 y 500 euros. El primer elemento reglamentario que entra a jugar un papel importante en el transporte eléctrico, es el transporte, mantenimiento y manipulación de la ba- tería por el hecho de ser un material restringido; en segundo lugar el reciclaje de la batería, ya que en estos momentos no se está haciendo de manera regla- mentada, lo que permite un aumento de costos, entre otras razones, porque no se están utilizando todos los componentes de la batería para una segunda vida. Un vehículo de estos no tiene ninguna regulación en los países. Los incentivos son otro factor importante a considerar a la hora de hablar de asequibilidad, más aún, estos serán la clave que permita lanzar al mercado el producto. Las empresas y los empresarios pueden invitar al gobierno a parti- cipar en una reducción directa del precio o a una reducción en el tema de im- puestos. Por ejemplo, ¿qué se hace en Francia y en España? El 20% del precio del vehículo se le resta al precio de venta al cliente hasta un límite de 5 mil a 6 mil euros; en Portugal, por otro lado, el precio disminuye en 5 mil euros más cero impuesto por registro; en Italia hasta 4 mil euros; Israel tiene una reducción de tasa de importación hasta del 10%. También existen unas ayudas indirectas como son los túneles gratuitos o con reducción de tarifa, como es el caso de Barcelona y Noruega o parqueaderos gratuitos como en Madrid.10 10 TORO, Juan Sebastián, “Perspectivas del auto eléctrico: Experiencias mundiales de la Renault”, Renault Sofasa. Seminario Nacional Transporte Eléctrico como Alternativa de Movilidad Urbana, 30 de septiembre de 2010, Medellín. 39
  • 40. Electromovilidad Nuevos Tiempos para el Transporte Sostenible Otro de los factores del éxito son los modelos vehículo será vendido gracias a las ayudas gu- de negocio a la hora de la compra, un vehículo bernamentales al mismo precio de un vehículo térmico de combustión interna tiene un precio diésel equivalente. determinado, y en el momento de comprar un vehículo eléctrico, con la ayuda del gobierno, También se está trabajando en otro tipo de mo- ese precio debería ser igual. Adicionalmente en vilidad como es el vehículo compartido. Una el tema de la utilización, ya en el rodaje, vemos de las ventajas del vehículo eléctrico es un me- que el precio de la gasolina y de mantenimiento nor costo de rodamiento, así el operador tendrá en un vehículo de combustión es mayor que en la posibilidad de ofrecer tarifas menores y el un vehículo eléctrico porque el mantenimiento cliente tendrá la oportunidad de utilizar el ve- se reduce sustancialmente al tema de frenos, lu- hículo eléctrico para conocer la tecnología, el bricantes, costo de rodamiento, mientras que el confort. Por ejemplo la empresa de vehículos costo de la electricidad seguramente será me- compartidos Zipcar, de Estados Unidos, trabaja nor, lo que implicaría un ahorro que haría que de la siguiente manera, llega un cliente, toma el cliente se decidiera por un vehículo eléctrico. el vehículo y luego lo deja en otra estación. El En conclusión, para que el vehículo eléctrico se crecimiento anual de esta empresa ha sido del comercialice en masa, el costo de la tecnología 20% y esto ha servido para impulsar el uso de eléctrica debe pasar neutro para el cliente. El las tecnologías limpias. 40
  • 41. La electromovilidad en el contexto mundial El tema público es más complicado porque se 4.2 Carga pública debe identificar quién es la persona que llega a cargar y cuál va a ser el consumo. Aquí los im- Los principales países del mundo ya son pro- pactos reglamentarios cambiarían, se maneja- veedores de baterías y en cuanto al sistema de rían distintos modos de pago, como el Clearing recarga ya hay grandes innovaciones. Una car- (ej: roaming en celulares), existiría una tarjeta ga nocturna, cuando la persona llega a su lugar que identifique al usuario, llegando la cuenta de habitación deja su vehículo cargando en un de energía a su vivienda. También debe ser una periodo lento de 8 horas, este sistema es total- obligación a la hora de construir nuevos par- mente necesario para el lanzamiento comercial queaderos. Francia, por ejemplo, ha destinado y estaría ubicado en las residencias de las perso- 450 millones de euros de apoyo para la adecua- nas. Claro que para que esto sea posible habría ción de puntos de recarga pública en sus muni- que cambiar muchas de las cosas que ya tenemos cipalidades. Este es un claro ejemplo de que los preestablecidas, por ejemplo, las copropiedades gobiernos europeos están comprometidos con deberán tener donde hacer las recargas y debería esta tecnología. ser una obligación instalar los puntos de carga para las construcciones nuevas, esto entrará a Sin embargo, y a pesar del compromiso de al- aplicar para Francia a partir del año 2013. gunos países, el prospecto de recarga en Europa podría ser uno de los talones de Aquiles. Para el El precio de recarga podría costar de 500 a 2011 se espera en Alemania 2.000 estaciones de 1.000 euros, esto debería estar entre los incenti- recarga rápida y para el 2015, 35.000 estaciones vos asociados, así como las tarifas preferencia- rápidas y 100.000 de recarga lenta. En el caso les para recarga nocturna, tan sólo en España de Francia, para el 2015 se planean 15.000 esta- hay posibilidad de cargar 3.000 vehículos en el ciones de carga rápida en vía pública y 60.000 horario de la noche. de recarga lenta. En Japón, hoy se tienen 55 es- Adicionalmente hay unas cargas públicas que taciones de recarga rápida y 96 de recarga len- son de 30 minutos, son cargas rápidas, esto ser- ta. Todo esto se logra con la cooperación de los viría para cargar el 80%, también una tecnolo- gobiernos locales, de las estaciones de gasolina, gía que es exclusiva de Renault, el Quickdrop de los restaurantes de comida rápida, de cade- o cambio rápido, que permite simular unas pa- nas de hoteles y de la comunidad en general radas en la estación de gasolina para tanquear que le apuesta al proyecto. En Estados Unidos el vehículo, así en 3 minutos se cambia una ba- lo que se está haciendo es que su Departamento tería ya utilizada por una totalmente cargada. de Energía con el Centro de Tecnología Ener- Todo esto estará disponible para una segunda gética, está instalando en 5 Estados puntos de fase en Europa, es decir para el año 2012. Será recarga, se prevé que para el 2014 habrán 260 muy útil sobre todo para trayectos largos, entre estaciones de cambio rápido, 6.200 de carga pú- ciudades que están a más de 160 km.11 blica y 4.700 en las casas de los clientes.12 11 Ibid. 12 Ibid. 41