Electric vehicles | Mobility of the future / (La movilidad del futuro) by Gabo Jara

VEHÍCULOS ELÉCTRICOS La movilidad del futuro

VehĂculos elĂŠctricos: La movilidad del futuro

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Derechos Reservados © Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá Facultad de Artes - CEA ISBN: (por definir) 220 pg. Rector general Moisés Wasserman Lerner Vicerrector de Sede Fernando Montenegro Lizarralde Decano de Facultad de Artes Jaime Franky Rodríguez Vicedecano Academico Fredy chaparro Sanabria Director Centro de Extensión Académica Andrés Sicard Currea Director Centro de Divulgación y Medios Alfonso Espinosa Parada

Co-investigadores Javier Andrés Satizabal Murcia Adolfo Ferney Pérez Villota María Virginia Angúlo Salazar Sandra Mondragón Álvarez Carolina Rojas Guío Coordinación Editorial Carolina Rojas Guío Jholany Ávila Blanco Sandra Mondragón Álvarez Fundación Ciudad Humana Concepto Grafico y Diagramación Gabriel Gutierrez

Director Investigación Ricardo Montezuma Asistente de investación Javier Satizabal Docentes investigadores Ricardo Montezuma Ana Luisa Flechas Camacho Néstor Rojas Roa Jorge Iván Gonzáles Borrero

Centro de Extensión Académica

Con el apoyo de:

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AGRADECIMIENTOS

El documento que se presenta a continuación compila los resultados principales del estudio Introducción de Autobuses Eléctricos en el Sistema Transmilenio, que adelantó la Universidad Nacional de Colombia y con el apoyo de Transmilenio S.A. En una primera parte se busca explorar el estado de avance, la disponibilidad y las alternativas de vehículos eléctricos para un posible cambio tecnológico. En una segunda parte se esbozan los factores económicos, tecnológicos, técnicos, operativos, urbanísticos y ambientales que podrían facilitar o limitar una posible introducción de autobuses eléctricos en la operación del servicio de transporte masivo de Bogotá. Esta etapa del estudio corresponde al análisis de prefactibilidad y orientación metodológica, para lo cual se adelantaron actividades como la elaboración de un estado del arte del uso de autobuses eléctricos de transporte público urbano a nivel internacional; el análisis de casos existentes de uso de tracción eléctrica en sistemas de transporte masivo en Norteamérica y América Latina, la realización del “Seminario internacional e-buses: alternativas de tracción eléctrica para transporte urbano de pasajeros” y la consideración de diferentes implicaciones técnicas, económicas y ambientales. Este documento se divide en tres partes. En la primera se estudia el estado actual de la tecnología de tracción eléctrica para transporte público urbano, recogiendo los antecedentes, prácticas más utilizadas y perspectivas de su uso. En la segunda parte se presentan tres casos representativos del uso de buses eléctricos en América latina y Norteamérica. En la tercera parte se hace un análisis de implicaciones y se proponen los criterios, metodologías y modelos necesarios para la evaluar las posibilidades de implementación en Bogotá. Este análisis se adelantó con base en aspectos técnicos y operacionales; económicos, financieros y de costo; y urbanísticos y ambientales. Este esfuerzo es un aporte al debate que hay que iniciar para abordar responsablemente los retos, los desafíos, las oportunidades y los contextos asociados al uso de vehículos eléctricos en el transporte público e imaginar las posibilidades de su implementación en ciudades como Bogotá e incluso en sistemas de transporte masivo como Transmilenio.

Ricardo MONTEZUMA Director de la Fundación Ciudad Humana Profesor Titular de la Universidad Nacional de Colombia

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“Volver Al Futuro — El Regreso Del Trolebús.”

PRÓLOGO

Hablar del trolebús me recuerda la película de ciencia ficción “Volver al futuro.” Conocido en un principio como el tranvía sin riel, el trolebús es una idea de hace tiempo, que tuvo su auge en las décadas entre 1930 y 1960, para después iniciar un retroceso que parecía relegarlo a la historia. Pero no es así. En una época de renovada conciencia ambiental, en la que el transporte urbano de cero emisiones ha captado el interés del público, el trolebús ha vuelto a ser una de las mejores opciones de transporte alternativo. De hecho, desde una perspectiva de aire limpio, creo que solamente el uso de la bicicleta ofrece una mejor relación costo-beneficio. Mientras que el transporte sobre riel como los metros y tranvías ofrecen alternativas costosas que no todas las ciudades pueden financiar o incluso justificar, el trolebús representa una solución que es eficiente en costos y amable con el medio ambiente. Si se combina con sistemas BRT, el trolebús puede potenciar aun más las ventajas que ofrece cualquier sistema de transporte con carril reservado. Crecí en San Francisco, California, una ciudad en donde el transporte urbano de tracción eléctrica ha prosperado por generaciones. Con sus 10 líneas de tren y 16 de trolebús, la ciudad se enorgullece de su transporte de cero emisiones. El Tren Municipal de San Francisco “Muni”, el sistema de transporte urbano propiedad de la ciudad, tiene su propia posición acerca del valor del trolebús: aunque las nuevas líneas de tren reciben la mayor atención de la prensa, el trolebús no ha sido descuidado. Recientemente Muni ha comprado 273 nuevos buses, ha expandido algunas rutas y ha reemplazado buses diesel por buses con alimentación eléctrica externa. Citando A Muni: “A pesar de que su operación es menos flexible que la de los autobuses, los trolebuses son más silenciosos, más eficientes en términos energéticos y mucho menos contaminantes. Los trolebuses funcionan mejor en los cerros, requieren menos mantenimiento y ofrecen más años de servicio que los autobuses. Los trolebuses modernos cuentan con unidades de alimentación auxiliar (APU) que les permite transitar sin conexión a la red por varias cuadras y esquivar cualquier obstáculo en la vía, como una feria o una obra en la calle. El uso de trolebuses suele estar

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restringido a rutas en donde la alta frecuencia del servicio justifica el costo de instalación de la red eléctrica y de los vehículos.” En este momento me encuentro en Beijing, China, y en algunos días viajaré a Guangzhou, en el sur de China. Ambas ciudades tienen redes de trolebús muy extensas equipadas con vehículos de última generación. La operación corriente de estos trolebuses se hace con conexión a la red eléctrica y con alimentación auxiliar, pero a diferencia de las unidades de alimentación auxiliar empleadas en muchas ciudades, en estas se usan baterías de compuesto de silicato. Estas baterías se usan para la operación en áreas en donde no hay catenarias, y no solamente para desvíos. Al contrario de las unidades de alimentación auxiliar con diesel, tan populares en Norte y Sur América, los trolebuses de China son realmente de cero emisiones En la actualidad, el uso de trolebuses en Estados Unidos es muy bajo. Solamente San Francisco y Seattle tienen sistemas extensos. Otras ciudades del Este, como Dayton, Boston y Filadelfia, tienen redes pequeñas. De hecho, Filadelfia ha clausurado algunas líneas, aunque compró vehículos nuevos para renovar el servicio en 3 líneas al norte de la ciudad. Claramente el caso más interesante es el de Boston. Tres líneas de trolebús operan en el área de Harvard, como alimentadores del subterráneo de la ciudad. La ciudad también inauguró el primer sistema BRT con trolebús en el país: el Silver Line. Aunque la construcción de todo el sistema aun no se ha completado, una de sus secciones conecta el centro de Boston con el Aeropuerto Internacional Logan por medio de un túnel de 2.5 km por debajo de la bahía. En algunas partes del trayecto, incluido el túnel, los buses están conectados a la catenaria y en otras usan sus motores auxiliares diesel. El trolebús tiene ventajas y desventajas. El uso de unidades de alimentación auxiliar, ya sean sean diesel o con batería, ha permitido superar la necesidad del contacto permanente con la red eléctrica, que era el reparo más frecuente a su operación. En donde sea conveniente, la catenaria seguirá siendo la fuente de alimentación principal. Ahora el trolebús podrá transitar libremente por donde se necesite, ofreciendo una alternativa flexible, económica y ecológica. Así como el tranvía ha reencarnado bajo la forma de tren ligero, el trolebús aprovecha lo mejor del pasado para ser parte del futuro.

Dr. John A. Kirchner

Profesor Emérito de Geografía y Transportes, Universidad Estatal de California, Los Angeles

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INTRODUCCÌON

El documento que se presenta a continuación compila los principales resultados del estudio Introducción de Autobuses Eléctricos en el Sistema Transmilenio, que adelantó la Universidad Nacional de Colombia con el apoyo de Transmilenio S.A. Este libro, inicialmente, busca explorar el estado de avance, disponibilidad y alternativas de los vehículos eléctricos. Además, esboza los factores económicos, tecnológicos, técnicos, operativos, urbanísticos y ambientales que podrían facilitar o limitar una posible introducción de autobuses eléctricos en la operación del servicio de transporte masivo de Bogotá. Desde esta perspectiva, el estudio corresponde a los análisis de prefactibilidad y orientación metodológica para lo cual se adelantaron actividades como la elaboración de un estado del arte del uso de autobuses eléctricos de transporte público urbano a nivel internacional, el análisis de casos existentes de uso de tracción eléctrica en sistemas de transporte masivo en Norteamérica y América Latina, la realización del Seminario Internacional E-buses: alternativas de tracción eléctrica para transporte urbano de pasajeros, y la consideración de diferentes implicaciones técnicas, económicas y ambientales. En esta línea de trabajo el libro se estructura en tres partes: La primera estudia el estado actual de la tecnología de tracción eléctrica para transporte público urbano y recoge los antecedentes, prácticas más utilizadas y las perspectivas de uso. La segunda presenta tres casos representativos de uso de buses eléctricos en América Latina y Norteamérica. La tercera hace un análisis de implicaciones, así como una propuesta de los criterios, metodologías y modelos necesarios para evaluar las posibilidades de implementación de vehículos eléctricos en Bogotá. Dicho análisis se realizó con base en aspectos técnicos y operacionales, económicos, financieros y de costo, y urbanísticos y ambientales. Este documento es un aporte al debate que debe iniciarse para abordar responsablemente los retos, oportunidades y contextos asociados al uso de vehículos eléctricos en el transporte público e imaginar las posibilidades de su implementación en ciudades como Bogotá, e incluso en sistemas de transporte masivo como Transmilenio.

Ricardo MONTEZUMA Director de la Fundación Ciudad Humana Profesor Titular de la Universidad Nacional de Colombia

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

INTRODUCCIÓN

PRIMERA PARTE

ANTECEDENTES Y SITUACIÓN ACTUAL DE USO DE TRACCIÓN ELÉCTRICA EN TRANSPORTE URBANO

AUTOR: Ricardo Montezuma

La Tracción Eléctrica En Vehículos De Transporte Particular

CONTENIDO

La Tracción Eléctrica en Vehículos de Transporte Público Antecedentes del uso de tracción eléctrica en transporte público en Bogotá

Alternativas De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Público Urbano

Vehículos eléctricos híbridos Vehículos híbridos eléctricos plug-in Vehículos eléctricos de batería Vehículos con celda de combustible Vehículos con alimentación de fuente externa

Situación Actual Del Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Público

Los Fabricantes Las Tendencias Regionales El renacer del Trolebús La popularidad de los Buses Híbridos La reinvención del Tranvía Otras Alternativas Tecnológicas

SEGUNDA PARTE

EXPERIENCIAS DE USO DE TRACCIÓN ELÉCTRICA EN TRANSPORTE PÚBLICO URBANO

AUTOR: Javier Satizabal

México DF San Francisco Quito

65 75 79

TERCERA PARTE

IMPLICACIONES ECONÓMICAS, TÉCNICAS Y AMBIENTALES

DEL USO DE TRACCIÓN ELÉCTRICA EN TRANSPORTE PÚBLICO URBANO

Aspectos técnicos y operacionales

Autor: Ana Luisa Flechas Camacho

El marco de política y regulación Identificación de indicadores sobre diagnóstico técnico- mecánico y operacional de la flota actual tanto en el servicio de transporte público colectivo como en el Sistema T.M Identificación de aspectos técnicos de las alternativas tecnológicas disponibles en el mercado mundial relacionadas con el parque automotor susceptibles de operar en diferentes zonas de Bogotá. Evaluación operacional de tecnologías disponibles Priorización y recomendación de alternativas tecnológicas

Aspectos económicos, financieros y de costo Autor: Jorge Iván González Borrero

116

Eficiencia y equidad en el transporte público Estado del arte de las tecnologías eléctricas alternativas

Relación entre los costos, los beneficios y la sostenibilidad financiera

Términos de referencia

Aspectos ambientales Autor: Néstor Rojas Roa

CONCLUSIONES GENERALES

125

AUTOR: Ricardo Montezuma

133

BIBLIOGRAFÍA

141

Libros y Publicaciones Referencias en Internet

ANEXOS

143 145

151

VehĂculos elĂŠctricos: La movilidad del futuro

PRIMERA PARTE

VehĂculos elĂŠctricos: La movilidad del futuro

Primera Parte ANTECEDENTES Y SITUACIÓN ACTUAL DE USO DE TRACCIÓN ELÉCTRICA EN TRANSPORTE URBANO Autor: Ricardo Montezuma Director Fundación Ciudad Humana y Profesor Titular de la Universidad Nacional

La elaboración de un estado del arte internacional sobre el uso de autobuses eléctricos en transporte público urbano obedece a la necesidad de indagar acerca de vehículos que no se encuentran en funcionamiento en el país, por lo cual existe poco conocimiento técnico y poca experiencia en aspectos claves como su operación, costo, mantenimiento y vida útil. En la actualidad, y con excepción del Metro y el Metrocable de Medellín, los sistemas de transporte público en Colombia emplean de forma casi exclusiva autobuses propulsados por motores de combustión interna, ya sea diesel, gas o gasolina, y han dejado de lado el uso de tecnologías de tracción eléctrica1 . Este estado de cosas se ve reflejado en una ínfima presencia de fabricantes, distribuidores, técnicos, operadores y redes de servicio en general para estos vehículos. Sin embargo, esta situación contrasta con aquella de varios países europeos en donde se avanza en la implementación de nuevas tecnologías y en donde el uso de la tracción eléctrica en el transporte urbano es cada vez mayor.

Sistema Batería

Híbridos

Híbridos plug-in

Celda de combustible

Fuente externa

Descripción El vehículo es propulsado por un motor eléctrico que utiliza energía almacenada en baterías recargables.

Tabla 1: Principales Alternativas de Tecnología con Tracción Eléctrica

El vehículo tiene un motor de combustión y un motor eléctrico. Según la configuración del sistema, uno u otro puede ser la fuente principal de energía y el otro actúa como apoyo. Por ejemplo el motor eléctrico puede actuar como generador que almacena energía sobrante en una batería. Algunos tienen sistemas para “reciclar” la energía usada para frenar. Alternativamente, el vehículo puede tomar su energía del motor eléctrico o del de combustión, según su necesidad. La energía se produce a bordo del vehículo. Además de contar con los dos motores, estos vehículos cuentan con un enchufe que les permite conectarse a la red eléctrica para recargarse.

El vehículo se impulsa con energía eléctrica producida en una celda que combina hidrógeno y oxígeno. Estos vehículos no emiten gases tóxicos, solo vapor de agua. Los vehículos comerciales de este tipo se encuentran en etapas de prueba y desarrollo. El vehículo es totalmente eléctrico y obtiene su energía por medio de una conexión permanente a una red eléctrica. Los trenes, tranvías y trolebuses son ejemplos. Este sistema no se ha empleado para vehículos de uso individual, solamente en transporte público.

1 En Bogotá funcionan un teleférico y un funicular exclusivamente para ir al santuario de Monserrate, y hubo experiencias interesantes en la ciudad en el uso de tranvías y trolebuses, tema que se desarrolla en la sección 2.1.3.

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

En esta parte del documento se hace una revisión de los antecedentes, la evolución y las perspectivas del uso de tracción eléctrica en transporte público urbano. En la primera sección se presenta un marco general y los antecedentes del uso de tracción eléctrica para transporte urbano en el mundo. Además de la clasificación por tipo de alimentación, abordaremos una exploración de los vehículos según su uso. Si bien el trabajo se centra en transporte colectivo, la exploración general de los vehículos particulares es de gran interés. Su utilización cada vez mayor hace evolucionar rápidamente la tecnología de tracción eléctrica, lo que facilitará sin lugar a dudas la ampliación de la electricidad a vehículos de gran tamaño para la movilización de pasajeros. A continuación, se hace una descripción de las alternativas tecnológicas y sus desarrollos más recientes, con un balance de las ventajas y desventajas que presenta cada opción. En general, la tracción eléctrica ofrece ventajas en desempeño, mejor frenado y aceleración (sobre todo en pendientes), niveles de emisiones más bajos y el uso de energía de menor costo. La tercera sección es una síntesis del panorama internacional del uso de vehículos eléctricos en diferentes ciudades y sistemas de transporte; prestando atención a fabricantes, operadores, organismos internacionales y otros actores involucrados en el uso de la tracción eléctrica para transporte público urbano. El énfasis se hace en el uso de trolebuses y buses híbridos, que por razones de infraestructura, costos y experiencia internacional se consideran las opciones más interesantes para la ciudad.

LA TRACCIÓN ELÉCTRICA EN VEHÍCULOS DE TRANSPORTE PARTICULAR

La tracción eléctrica ha sido usada en el transporte urbano desde finales del siglo XIX, época en la cual se desarrollaron, casi de manera simultánea, vehículos eléctricos, de gasolina y a gas. A pesar de la expectativa que siempre se ha tenido con respecto a los vehículos eléctricos, el entusiasmo que generaban fue disminuyendo a lo largo de la primera mitad del siglo XX, a medida que se privilegio la producción y el uso de vehículos de gasolina y diesel. En los años 60, se empezaron a debatir temas ambientales, específicamente problemas de polución en grandes ciudades como la emisión de material particulado, CO, NOx y formación de smog. Aunque este problema fue tratado en contextos locales, cuyas soluciones debían resolverse localmente, entonces los

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

carros eléctricos surgieron como una alternativa. En 1970 se hicieron grandes desarrollos en la tecnología de vehiculos eléctricos, en la que combinaban cero emisiones con la posibilidad de usar celdas solares u otras fuentes de energía. En Estados Unidos, Europa y Japón fueron productores de varios tipos de carros eléctricos, pero estos avances no tuvieron mayor desarrollo. Los problemas relacionados contaminación siguieron aumentando y sólo hasta finales de la década de los 90, California introduce regulaciones de cero emisiones, lo que incentivo el progreso en la investigación, pero surgen entonces nuevas complicaciones, como la sostenibilidad en el transporte y la búsqueda de fuentes alternativas de energía. Con el desarrollo de la Agenda 21, en la Conferencia de 1991 en Río, y la firma del Protocolo de Kyoto la investigación en tecnologías alternativas, limpias y con energía renovable han sido objeto de un renovado interés. El desarrollo de distintos tipos de tracción, de motores y el uso de distintos combustibles ha seguido tendencias distintas de acuerdo al tipo de vehículo y a su propósito. En los vehículos para transporte individual la oferta con tracción eléctrica es muy variada y más común de lo que se piensa, estando disponible en bicicletas, motocicletas, scooters, patinetas y automóviles. Esta ha sido preferida para la propulsión de vehículos pequeños o destinados a recorridos cortos o con paradas muy frecuentes, como el transporte dentro de aeropuertos, bases militares, universidades, etc. o los carritos de golf.

Motocicletas y Bicicletas eléctricas en Francia 2008 2

Fundación Ciudad Humana , 2008

Electric Drive Transportation Association, EDTA; About Neighbourhood Electric Vehicles.

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Toyota Plug-in Hybrid, Fotografía Fundación ciudad Humana,Paris 2008

La producción reciente de este tipo de pequeños vehículos eléctricos ha aumentado al punto que la legislación norteamericana ha incluido la categoría de neighbourhood electric vehicles NEV3 dentro de su tabla de clasificación de vehículos automotores. Estos son vehículos de cuatro ruedas, con capacidad hasta 8 pasajeros y con tracción de batería. En Estados Unidos circulan con restricciones a vías secundarias y velocidades inferiores a 35 mph.

5 http://www.autobloggreen. com/photos/mitiev-1/390551 6 Innovaciones en tecnologías, investigación y uso de combustibles limpios: http:// www.atti-info.org/ TransInnovations/trans_innovations.html 7 http://www.toyota.com/ prius-hybrid/photo-gallery. html 8 EDTA: Hybrid sales information http://www.electricdrive. org/ index. php?tg=articles&topics=7

Los vehículos eléctricos individuales son impulsados principalmente por baterías. No obstante debido a la baja autonomía que ofrecen y a su peso excesivo, en los automóviles de mayor tamaño se ha optado por el uso de tecnologías híbridas. En general, la comercialización de estos vehículos ha sido marginal con respecto a los de motor diesel o a gasolina, pero en aquellas áreas en donde se han ofrecido incentivos fiscales y opciones de financiación para impulsar el uso de tecnologías limpias, como California o Israel, y en donde existe una preocupación ambiental muy desarrollada entre los consumidores, las ventas son cada vez mayores. El panorama para el uso de tracción eléctrica en el transporte individual parece alentador debido a la existencia de varios proyectos de investigación y colaboración, prototipos en etapas de prueba y un creciente parque de vehículos eléctricos en funcionamiento6 . En la Tabla 2 se presenta el volumen de ventas de vehículos híbridos por mes en Estados Unidos entre 2004 y abril de 2008. La tendencia es creciente. Con excepción de agosto-septiembre de 2006 y agosto-septiembre de 2007, las ventas han aumentado de forma permanente mes a mes y año tras año. Entre abril de 2004 y abril de 2007 las ventas de vehículos híbridos se multiplicaron por 6.

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

50,000 45,000 40,000 35,000

Unite

30,000 25,000 20,000 15,000 10,000

2008

2007 2006

2005

5,000 2004

2004 2005 2006 2007 2008

Jan

Feb

4,252 8,455 15,857 17,591 22,392

5,249 10,400 14,957 22,998 22,413

Mar

6,586 16,619 17,861 34,637 38,214

Apr

May

Jun

Jul

Aug

Sep

Oct

Nov

Dec

6,832 20,974 21,707 27,351 30,898

7,275 16,887 23,554 45,095

6,832 19,223 23,048 34,300

7,227 19,458 25,626 28,585

6,232 23,307 26,249 25,139

5,861 19,180 23,301 22,859

9,530 17,020 18,784 24,443

8,632 16,065 18,283 33,233

10,441 18,240 22,625 30,871

En la Tabla 3 se presentan las ventas de híbridos como porcentaje de total de las ventas de automóviles particulares entre enero de 2004 y abril de 2008. De representar entre el 1% y 1.5% de las ventas totales en 2004, en abril de 2008 las ventas de vehículos híbridos superaron por primera vez el 3% del total. El resultado es un aumento lento pero sostenido en la participación total del parque automotor en Estados Unidos.

Tabla 2: Ventas de Vehículos híbridos en Estados Unidos (2004- abril 2008) 8

Motor Vehiculo Hibrido Honda Monterrey, Fotografía Fundación ciudad Humana, Mexico 2008

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

3.50 % 2005 2006 2007

3.00 %

2008 2.50 % Percentange of New Vehkle Sale

Tabla 3 Ventas de Vehículos Híbridos nuevos como porcentaje de las ventas totales de vehículos en Estados Unidos9

2.00 %

1.50 %

1.00 %

0.50 %

0.00 % Jan

Feb

Mar

Apr

May

Jun

Jul

Aug

Sep

Oct

Nov

Dec

En Europa, es fácil reconocer una tendencia similar, con crecimientos importantes en las ventas, aunque el tamaño del mercado es mucho menor que el norteamericano. (Ver Tabla 4)

Tabla 4: de Vehículos Híbridos y Eléctricos particulares en Europa 1996-2003 10

Austria Bélgica Dinamarca Finlandia Francia Alemania Grecia Italia Holanda Monaco Noruega Polonia Portugal España Suecia Suiza Reino Unido TOTAL

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

440 60 300 120 2160 2000 0 850 60 0

480 60 330 130 2887 2200

500 130 305 148 5608 2275

100 0 0 135 300 2100 100

135

520 120 298 150 4248 2250 0 1100 85 0 178 0 0 178 420 3173 250

460 145 320 130 6835 2300 0 1879 110 75 300 0 0 178 520 3580 280

502 198 320 132 7671 2935 44 5773 493 78 792

543 236 320 140 7849 3069 84 6255 556 86 833 5 52 282 1002 2527 1187

581 249 354 162 8120 3159 54 6304 598 95 882 59 87 278 986 2543 1336

950 70

149 400 2500 100

1150

300

178 500 3447 320

48 198 749 2300 896

Fuente Austrian Mobility research Toyota-Honda ASBE Toyota-Honda VCE SAY Toyota-Honda AVERE -France DGES Toyota-Honda Toyota-Honda CIVES Toyota-Honda ASNE Toyota-Honda Toyota-Honda NORSTART Toyota-Honda Toyota-Honda Toyota-Honda SWEVA Toyota-Honda E .Mobile Toyota-Honda EVA Toyota-Honda

8725 10391 12970 14959 17112 23129 25026 25847

LA TRACCIÓN ELÉCTRICA EN VEHÍCULOS DE TRANSPORTE PUBLICO 9

http://www.greencarcongress.com/2008/05/reported-us-sal.html

10 www.avere.org

En vehículos para transporte urbano colectivo, la utilización de la tracción eléctrica tiene una larga tradición que comenzó con la electrificación de los metros y tranvías a finales del siglo XIX. Los primeros tranvías eran jalados por caballos o mulas, lo cual tenía costos muy altos debido a los cuidados que exigían los animales, o tenían motores a vapor (San Francisco 1873, Kassel 1877), que ocupaban muchísimo espacio en el vehículo.

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

El proceso de cambio tecnológico comenzó con el reemplazo de estas maquinas de carbón y vapor en trenes y de la tracción animal en tranvías. Varios tranvías fueron electrificados en Ontario en 1887, Richmond en 1888 y en Chicago en 1897. Durante las décadas de 1920 y 1930 algunos tranvías fueron a su vez reemplazados por trolebuses. El tranvía eléctrico y el trolebús tienen un origen común en el mecanismo de alimentación eléctrica inventado por Werner Von Siemens, en 1882. Un vehículo conectado a una línea de energía eléctrica suspendida hizo su primer recorrido de demostración en abril de ese año en Berlín. Hubo varios experimentos y pruebas tanto en Europa como en Estados Unidos, pero solo hasta que Max Schiemann introdujo el mecanismo de conexión a la red eléctrica con dos polos (que aun hoy se utiliza) en 1901 el nuevo vehículo pudo entrar en funcionamiento en diferentes ciudades en Europa. 13

Tranvía de vapor de Rockhampton, Australia 11

A principios del siglo XX la tracción eléctrica era muy popular, debido a que ofrecía mayor potencia que los motores de gasolina y diesel de la época. En comparación a los tranvías, los trolebuses eran más cómodos y más silenciosos para los pasajeros, y además menos costosos, por lo que muchas ciudades los fueron introduciendo a medida que era necesario reemplazar los tranvías. 14 Sin embargo, después de la Segunda Guerra Mundial, una combinación de factores condujo a la casi desaparición de este tipo de vehículos y a su reemplazo por autobuses diesel, especialmente en Europa Occidental y en el continente americano. Caso contrario al de Europa del Este, en donde se mantuvieron e incluso expandieron gran parte de las redes de trolebuses. Entre estos factores se cuenta la imagen de obsolescencia y falta de flexibilidad de los trolebuses, la presión de la industria del automóvil y los avances en desempeño logrado en los motores diesel.

El metro subterráneo de Londres, inaugurado en 1863 12

http://upload.w ikimedia.org/wikipedia/en/c/c4/RockhamptonSteamTrams1923

Libro Le patrimoine de la RATP

Los primeros sistemas entraron en funcionamiento en Gmund (1907), Leeds y Bradford (1911), Viena (1904), Dresden (1902). Trolley bus systems, en http://www. trolleymotion.org/en/

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Los people movers, automated people movers o APMs son pequeños vehículos sobre riel, muy utilizados para trayectos cortos o en áreas puntuales que tiene un alto movimiento de personas, como aeropuertos o el centro de las ciudades. Una característica de estos vehículos es que no tienen conductor. Bombardier y Mitsubishi son especialistas en la producción de estos sistemas. El aerobús es un sistema de transporte suspendido elevado, con vehículos autopropulsados que ruedan por una vía elevada de aluminio

http://www.bombardier. com/en/1_0/ml/1488/2_ Frankfurt_P.jpg

http://www.aerobus.com/ Assets/images/nekar.png

La tracción eléctrica en superficie ha sido muy fuertemente asociada a los sistemas férreos (sean estos con ruedamiento metálico o neumático). Existe una gran variedad de vehículos sobre riel, con grandes diferencias en capacidad de pasa-jeros, velocidad y flexibilidad, y la habilidad para adaptarse de forma muy precisa a las necesidades de cada ciudad o región. Los tranvías, trenes ligeros, metros pesados, metros regionales (RER) son los más comunes, aunque existen otras opciones como los people movers (APM) 15, el aerobus 16 o los trenes de alta velocidad y de levitación magnética (en Alemania y Japón) para transporte interurbano. Recientemente, los vehículos de tracción eléctrica de circulación en la superficie e incluso en tráfico mixto conocieron un renacer con la reinvención del tranvía, ahora llamado “tranvía moderno”. Una de las ciudades promotoras de su reintroducción fue Nantes. A finales de los años ochenta, inauguró un nuevo tranvía con características en el trazado, en los vehículos y los rieles muy diferentes a las de los tranvías anteriores. Los trazados han sido acompañados ahora de diseños urbanos y paisajísticos muy elaborados que enmarcan el tranvía en una lógica de regeneración o recuperación urbanística que va más allá de su función principal de transporte de personas. Muchos proyectos de tranvías modernos, especialmente en Francia (París, 2007, Estrasburgo, 1995, Montpellier, 1994, Burdeos, 2005, entre otros) han asignado más del 40% del presupuesto del proyecto para las obras complementarias de espacio público y regeneración urbana.

Tranvía Lyon,Francia, Fundación Ciudad Humana,2008

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

Los rieles ahora han sido sumergidos eliminando la interferencia que producían en las superficies de las calles. Esto ha permitido que los corredores de los tranvías sean espacios polifuncionales de gran calidad y sin interrupciones. Incluso algunas secciones viales donde transitan tranvías son espacios verdes (con césped) de altísimo valor paisajístico. Los vehículos y sus accesorios han sido “personalizados” para muchas ciudades. Lograr una imagen única y moderna del vehículo ha sido una constante preocupación de las urbes que han desarrollado este tipo de proyectos. En el caso de los tranvías, existen unos muy similares en su apariencia física tanto con ruedas metálicas como neumáticas, y se habla incluso de tranvías sobre neumáticos para hacer la diferencia. La clasificación de estos vehículos es difícil debido a la cantidad de desarrollos tecnológicos y las modificaciones hechas para cada cliente, e impone retos a las consideraciones técnicas y requisitos legales de cada autoridad de transporte. En el caso francés, por ejemplo, la variable que permite diferenciar la denominación de un sistema férreo de uno neumático en el caso de los vehículos de superficie es su longitud. Todo vehículo que sobrepasa los 24 metros hace parte del sistema férreo independientemente de que este tenga ruedas neumáticas como es el caso del Translohr.19 La legislación vigente en Colombia no parece contemplar vehículos de transporte de pasajeros con longitudes superiores a 28 metros, y establece clasificaciones a partir del peso.

Área Metropolitana de París, Francia. Fotografía: Fundación Ciudad Humana,2008

ANTECEDENTES DEL USO DE TRACCIÓN ELÉCTRICA EN TRANSPORTE PÚBLICO EN BOGOTÁ El uso de tecnologías eléctricas para la prestación del servicio de transporte público colectivo urbano de pasajeros en Bogotá, no seria nuevo. En la primera mitad del siglo XX, estas tecnologías tuvieron mayor utilización en la ciudad, acompañadas de una institucionalidad que asumía directamente los costos de adquisición, operación, mantenimiento, y gestionaba la prestación del servicio. El primer tranvía20 privado circuló el 24 de diciembre de 1884 haciendo la ruta Plaza de Bolívar – San Diego – Carrera 13 - Chapinero en una distancia de 6 Km, con una capacidad para 20 pasajeros y una tarifa de 2 centavos. Fue el primer recorrido de “The Bogotá City Railway”. Los carros del tranvía se desplazaban sobre rieles de madera recubiertos con lámina de metal y eran tirados por mulas. A finales del siglo XIX el tranvía fue un símbolo de desarrollo, de avance tecnológico y una de las formas para enfrentar el nuevo siglo.

19 Tranvía fabricado por Lohr Industries, el caso se desarrolla en la siguiente sección. 20 MONTEZUMA, Ricardo. (Editor). Presente y futuro de la movilidad en Bogotá: Retos y realidades. Bogotá, Veeduría Distrital – INJAVIU – El Tiempo, 2000 p. 223.

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

El tranvía se constituyó en Bogotá en la primera infraestructura urbana importante como medio de transporte,21 la ruta Centro – Chapinero se convirtió en el eje de desarrollo espacial sur – norte. Desde 1910 el ferrocarril prestaba el servicio regional y el servicio suburbano, saliendo de Bogotá en tren se podía llegar a Chapinero, Fontibón, Soacha, Bosa y Usaquén.

Tranvía Bogota siglo XIX Fotografía: Archivo de Bogotá

El servicio prestado por el tranvía en el período de 1910 a 1923 experimentó un ritmo de crecimiento espectacular. El desarrollo de la infraestructura de la empresa del Tranvía Municipal de Bogotá tuvo dos objetivos: el primero fue eliminar la tracción animal y cambiarla por la eléctrica, lo que ocurrió paulatinamente a lo largo de la década. El segundo fue aumentar el tamaño de la red por medio de la duplicación de líneas y la ampliación del servicio hacia los nuevos ejes de urbanización que caracterizaron el período. Para el año 1954, la estructura del departamento del tranvía de las Empresas Municipales de Bogotá se modificó en su totalidad, en virtud de la suspensión del servicio público de transportes con carros del tranvía desde el año 1951 y su reemplazo con autobuses: buses de gasolina y trolebuses.A lo largo de este periodo hubo varias iniciativas privadas de desarrollo de empresas de transporte. En 1926 se fundó la primera compañía privada de autobuses urbanos, pero desapareció pocos años después, a causa de la estricta reglamentación que se le aplicó y a la guerra desatada por los dirigentes del tranvía. En 1939 se sumó la Unión Urbana de Transportes, y en 1940 se crearon las siguientes empresas: Unión Comercial de Transportes, Transportes Santa Lucía, Flota Usaquén y Transportes Fontibón.Durante la segunda guerra mundial el tranvía logró desplazar a los autobuses ya que se abasteció en vehículos y repuestos, lo cual había sido imposible para los automotores. El tranvía dejo de circular sobre la Calle Real después de 64 años de servicio para dar paso a los autobuses; condición que fue aprovechada para aumentar las tarifas a 10 centavos, cuando el tranvía costaba tan solo 5 centavos. El ferrocarril desapareció en 1952, las causas fueron las mismas que en la mayoría de las ciudades del mundo: Había sido condenado a muerte por una sentencia local e internacional, por un lado no hubo voluntad política para combatir su imagen obsoleta y para recuperarlo después de el Bogotazo, y por otro se trataba de una manipulación extranjera que tenía origen en los fabricantes de automotores.La compañía del tranvía constituyó una red de autobuses, pero no hubo una voluntad política para salvar el servicio público. La nueva Empresa Distrital de Transporte Urbano – EDTU con autobuses y trolebuses, tuvo muchas dificultades para competir.

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

El deterioro de la EDTU fue muy rápido, en tan solo un par de años perdió su supremacía, mientras que en 1951 el tranvía se ocupaba de tres cuartas partes del servicio, en 1953 éste se había reducido a 30%. La administración distrital perdió el control del transporte colectivo a causa de la gestión burocrática y clientelista de su empresa, la cual desapareció en 1991. El uso de trolebuses estuvo rodeado de incertidumbre por la facilidad de descolgarles la unidad de carga de energía (los troles), porque eran demasiado pesados para las vías bogotanas y era muy difícil conseguir sus repuestos. Los trolebuses fueron reemplazados por buses españoles con motor diesel, pero cientos de estos nunca llegaron a rodar y fueron deshuesados. De acuerdo a los registros había 6 conductores por bus y una fronda burocrática .

Funcionamiento Del Parque Automotor De La Edtu 21 En 1982 la EDTU operaba con 5 rutas de buses diesel y 4 de trolebuses. Los diesel cubrían rutas como: Garcés Navas – San Martín, Centro Nariño – San Cristóbal, Terminal de Transportes – Centro – Norte y Unicentro – Germania; posteriormente sirvió zonas como Molinos del Sur, Fontibón y Venecia. Los trolebuses con las respectivas líneas aéreas cubrían los barrios: Doce de Octubre – San Carlos, Española - San Cristóbal – Ramal – San Isidro, Rionegro – San Carlos, Kennedy – San Cristóbal.

En 1989 el parque automotor de la EDTU era de 359 buses, distribuidos de la siguiente forma: 250 trolebuses: 48 en operación, 166 en reparación, 36 determinados como irreparables debido al desmantelamiento y a la utilización de sus partes como repuestos. 109 buses diesel: 25 en servicio corriente, 5 realizaban servicios especiales; uno de estos últimos era utilizado para el desvare de los trolebuses y un remolcador, 13 prestaban servicio a los minusválidos (Movilimpic), 40 en reparación 10 determinados irrecuperables. Del total de la flota (trolebuses +buses diesel), el 70,2% estaba fuera de servicio.

21 MONTERZUMA, Ricardo, La Ciudad del Tranvía 22 NUÑEZ, Saydi; RODRIGUEZ, Luis Enrique: Empresas Públicas de Transporte en Bogotá Siglo XX, Alcaldía Mayor de Bogotá, D.C, 2003.

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

La red eléctrica del trolebús La entidad contaba con una amplia infraestructura, que en el proceso de liquidación fue vendida, cedida o entrega en comodato a otras entidades del Distrito. En 1990 existían en Bogotá 195 kilómetros de redes eléctricas tendidas para la operación del trolebús, 125 kilómetros correspondientes a rutas en funcionamiento y 70 kilómetros a rutas abandonadas, especialmente en tramos de la Avenida Caracas. Existían varios problemas en la operación:

La altura de las redes no era uniforme a lo largo de las rutas. El robo de cables en algunos sectores de la ciudad era permanente. El limitado espacio existente entre la línea de alimentación y la de alta tensión de las redes ocasionaba problemas en la operación del equipo, accidentes frecuentes o la paralización de la flota, y se presentaban deficiencias en el suministro de la energía por falta de la doble alimentación.

Estado actual Troles Bogotá Fotografía: Fundación Ciudad Humana, 2006

Para la operación del trolebús se habían dispuesto 9 plantas de alimentación, localizadas en la calle 80, barrio Minuto de Dios; calle 72; calle 20; calle 14; calle primera; el barrio Santa Lucía; el Campín; Kennedy y en la Avenida Boyacá. En 1985 la EDTU transportó 6.920.368 pasajeros en sus buses diesel y 6.305.891 en la flota de trolebuses, para un total de de 13.226.259 pasajeros transportados. En 1990, los resultados fueron: sistema diesel 1.500.000 y sistema trolebús 3.600.000 para un total de 5.100.000 pasajeros. La participación de la EDTU en la movilización de pasajeros-día, fue disminuyendo desde valores superiores al 10% en la década del sesenta hasta el 0.3% a finales de la década de los ochenta. La EDTU presentó un cuadro patológico durante 32 años de funcionamiento, expresando en sus fueros interno y externo las contradicciones del sistema de administración vigente. En su momento se presentó como un ente modernizador mediante la innovación del sistema de transporte, buses trolebús y diesel dejando atrás el tranvía, también fue heredera de las empresas municipales y aunque el tranvía desapareció, no ocurrió lo mismo con las deudas.

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

ALTERNATIVAS DE USO DE TRACCIÓN

ELÉCTRICA EN TRANSPORTE PÚBLICO URBANO Existe una gran variedad de alternativas y desarrollos tecnológicos en materia de tracción eléctrica, que permiten la clasificación de los vehículos a partir de múltiples criterios, siendo el principal la forma de generación, transmisión y almacenamiento de energía eléctrica. En esta parte del documento se presentan los principales sistemas de alimentación para tracción eléctrica disponibles en vehículos de transporte público, que son: baterías, sistemas de tracción híbridos, celdas de combustible y sistemas de alimentación externa.

VEHÍCULOS ELÉCTRICOS HÍBRIDOS Los vehículos eléctricos híbridos22 (HEV) tienen dos fuentes de energía. Una convierte el combustible en energía usable, y la otra, un motor eléctrico propulsado por un avanzado dispositivo de almacenamiento de energía, disminuye la demanda puesta sobre la primera fuente de poder. Cuando las dos fuentes de poder del HEV están ordenadas en paralelo, una o ambas pueden ser usadas, dependiendo de la situación. El motor eléctrico puede a menudo potenciar el HEV por sí solo, en la conducción de ciudad o sobre terreno plano. Cuando el híbrido está acelerando o transitando por pendientes, las dos fuentes de poder pueden trabajar juntas para un rendimiento óptimo. Los HEVs son más eficientes porque reducen el consumo de combustible permitiendo que el motor funcione más cerca a su eficiencia máxima. Los motores eléctricos son muy eficientes en la mayoría de las velocidades y de las cargas de trabajo, y también son capaces de proporcionar alta energía a velocidades bajas. Esta capacidad los hace útiles para las necesidades de un vehículo de transporte público que debe frenar y acelerar frecuentemente. En comparación, los motores de combustión interna producen calor, ruido y tiene muchas partes móviles, y todo esto representa pérdidas de energía. Esta pérdida es aun mayor a medida que el tamaño del motor aumenta y cuando funciona en marchas bajas. Los HEVs tienen motores más pequeños que los vehículos de diesel, gas o gasolina, lo que significa que tienen pérdidas de energía menor y consumen menos combustible. Además, pueden incorporar tecnologías como el frenado regenerativo. En un vehículo convencional, cuando el conductor frena, se produce calor que fluye hacia el exterior; esencialmente, toda esta energía se pierde.

22 Iniciativa del Aire Limpio en América Latina http://www. cleanairnet.org/ infopool_es/1525/ channel.html

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Cuando el conductor de un HEV presiona el pedal de freno, el motor pasa a funcionar como generador y parte de esta energía se puede recuperar y puede ser almacenada en baterías. Los vehículos híbridos tienen dos configuraciones comunes: en paralelo y en serie. En la primera, el motor eléctrico propulsa las ruedas y el motor de combustión mueve un generador pequeño que produce la electricidad que recarga las baterías. En un híbrido de configuración en serie, un combustible primario es convertido en energía eléctrica por un conjunto generador interno (usualmente, el motor y un motor eléctrico que funcionan como generador). El motor de combustión interna está completamente desconectado de la transmisión, y solo es usado para la producción de electricidad para alimentar el motor eléctrico, el cual a su vez es el encargado de dar tracción a las ruedas.23 Este diseño de motor es particularmente provechoso para vehículos de gran tamaño que operan en condiciones de tráfico con paradas frecuentes, como el transporte público. En estas condiciones los autobuses convencionales son muy ineficientes porque sus motores están aumentando y disminuyendo revoluciones permanentemente, lo que aumenta su consumo de combustible y su nivel de emisiones. En un sistema híbrido en serie típico, un motor de combustión pequeño opera a velocidad y ritmo constante y es conectado a un generador que produce la energía que usa el vehículo. El vehículo puede tener sistemas de almacenamiento de energía, como baterías o frenos regenerativos, para suplir necesidades de desempeño adicio-nales, por ejemplo acelerando o subiendo pendientes, y para almacenar la energía sobrante en fases de operación en donde se necesita menos potencia.

Tanque de Gasolina

Motor de combustion interna

Banco de baterias

Generador Eléctrico

Cargador De Baterias

Inversor o Convertidor

Motor Eléctrico

23 http://www.isecorp.com/ hybrid_information_center/ hybrid_benefits/ Esquema de un motor híbrido en serie 24

24 http://www.advancedener. org/corporate/initiatives/ heb/images/hybrid_schematics_series.jpg

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

Algunos fabricantes estiman que el uso de dispositivos de reciclaje de energía permite aumentar la eficiencia del motor hasta un 25%. (Medida como la cantidad de energía producida que es transformada en movimiento en lasruedas)25

Banco de baterias

Inversor o Convertidor

Motor Eléctrico

Esquema de un motor híbrido en paralelo 26

Tanque de Gasolina

Motor de combustion interna

En un HEV en paralelo, los dos motores pueden proporcionar energía a la transmisión al mismo tiempo. Los controles electrónicos ajustan la producción de energía y la relación entre los dos. El Toyota Prius y el Honda Civic Hybrid tienen este tipo de configuración. El motor de combustión se utiliza para dar poder a las ruedas, pero lo hace a través de un motor eléctrico en vez de una transmisión. En esta configuración, el motor (o motores) eléctrico proporciona una “ayuda mecánica” al motor de combustión y en ciertas condiciones puede impulsar por completo al vehículo. Sin embargo, el motor de combustión sigue siendo la fuente dominante de la energía mecánica a las ruedas en la mayor parte de la operación. Los sistemas paralelos son muy convenientes cuando los vehículos funcionan por períodos largos a velocidad constante, con los cambios mínimos en necesidades de energía. En general, los sistemas paralelos se pueden producir a menor costo que los sistemas en serie. Consecuentemente, estos son la tecnología preferida para los vehículos particulares y camiones livianos (de menor precio y con promedios de velocidad más altos) para los cuales los costos adicionales de un sistema en serie serían prohibitivos.

25 http://www.isecorp. com/hybrid_information_center/hybrid_benefits/ 26 http://www.advancedenergy.org/corporate/initiatives/heb/ images/hybrid_schematics_parallel.jpg

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Un reto adicional de los HEVs es controlar la interacción entre distintas fuentes de energía, que son el motor de combustión, el motor eléctrico y las baterías. Esta dificultad es aún mayor en vehículos grandes que emplean cantidades superiores de energía. Para resolver este inconveniente se han integrado al vehículo gran cantidad de dispositivos como computadores que monitorean el funcionamiento de los motores, seguros para desactivar los generadores o el motor en ciertas condiciones, y procesadores para analizar los ciclos de conducción, que aumentan el precio total del vehículo.

VEHÍCULOS HÍBRIDOS ELÉCTRICOS PLUG-IN Los HEVs también pueden ser diseñados para que el vehículo reciba energía de la red eléctrica. Los híbridos plug-in tienen más baterías, y un mecanismo para conectarse a la red. La práctica típica es recargar el vehículo cuando se parquea durante la noche. En algunas ciudades, como París, hay bahías de parqueo exclusivas para plug-ins con puntos de recarga muy similares a un cajero automático. Esta posibilidad reduce aun más el consumo de combustible.

27 http://www.advancedenergy.org/corporate/initiatives/heb/hybrid_tech.php 28 Banco de Imagenes Fundacion Ciudad Humana, 2008.

Los híbridos plug-in pueden ser programados en modos muy diferentes con el fin de aprovechar al máximo la energía proveniente de las baterías. Los híbridos estándares y plug-in pueden funcionar como vehículos completamente eléctricos durante una cierta distancia, y es de acuerdo a esto que suelen ser clasificados. Por ejemplo, un HEV con una autonomía de 10 millas se conoce como HEV-10, uno con autonomía de 30 millas como HEV-30. Esto depende de la capacidad para almacenar energía de cada vehículo.27

29 http://www.electricdrive. org/index.php?tg=articles &topics=106 30 Inverlink – Duran & Osorio Abogados: TransMilenio Fase III VIABILIDAD TÉCNICA Y ECONÓMICA DE LA INCORPORACIÓN DE NUEVAS TECNOLOGÍAS (COMBUSTIBLES Y MOTORES DEDICADOS) AL SISTEMA. Bogotá, Mayo de 2006. Página 101.

Estaciones eléctricas para Híbridos Plug-in en París28

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

VENTAJAS GENERALES DE LOS VEHÍCULOS ELÉCTRICOS HÍBRIDOS (HEV) El motor de combustión funciona mayoritariamente bajo condiciones óptimas, de este modo se reducen el consumo de energía y las emisiones. De acuerdo con pruebas realizadas en la flota de buses híbridos en Nueva York, hubo una reducción del 90% en emisiones de material particulado (PM), de 40% de óxidos de nitrógeno (NOx), de 30% en gases de efecto invernadero (CO2) y un ahorro de combustible de 30%.29 Sin embargo, la reducción en niveles de emisiones varía considerablemente entre un estudio y otro, debido a las condiciones de evaluación de los vehículos. Por ejemplo, en el documento de Inverlink y Durán y Osorio Abogados se estiman niveles de reducción de emisiones de 91% de material particulado, de 49% de NOx y de 92% de CO2. La capacidad de frenado regenerativo ayuda a minimizar la pérdida de energía y puede recuperar la energía usada al disminuir la velocidad de un vehículo. Autonomía de conducción más larga comparada con la mayoría de los buses eléctricos a batería. DESVENTAJAS VEHÍCULOS ELÉCTRICOS HÍBRIDOS (HEV) Equipamiento de dos sistemas lleva a incremento del peso y, por lo tanto, consumo de energía adicional, aunque normalmente los ahorros de energía del frenado regenerativo y otras características híbridas más que compensan esta penalización. Dos diferentes sistemas pueden necesitar requerimientos de mantenimiento adicionales. Debido a la especialización de los componentes, la disponibilidad de repuestos y servicio técnico puede ser limitada. El uso de múltiples fuentes de alimentación en el mismo vehículo requiere dinámicas complejas de interacciones entre dichos sistemas, lo que exige dispositivos de control muy sofisticados que pueden ser de alto costo. Para comparar, la diferencia en precios entre un bus New Flyer D60 LF, de motor diesel, y su versión híbrida (DE60 LF), es de USD $200.000.31

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Una de las ciudades pioneras en la utilización de buses híbridos en su flota de transporte es Nueva York. En 2006 se realizó una evaluación comparativa de la flota de buses híbridos y la de Gas GNV, encontrando diferentes aspectos ambientales positivos para la tecnología híbrida. En la flota de híbridos evaluada, respecto al ahorro de combustible, mostró ser 45% más alto que los buses diesel conven-cionales estudiados por 8 meses. Los resultados se presentan en la siguiente grafica: Otro estudio, de M.J. Bradley & Associates Inc. y Northeast Advanced Vehicle Consortium , realizó pruebas en diferentes rutas con el objeto de mostrar la eficiencia en energía y las mejoras en emisiones de los buses híbridos respecto a los diesel convencionales y los alternativos con GNV. Los resultados respecto a economía de combustible en diferentes rutas de la ciudad se muestran a continuación:

Tabla 6: Comparación de consumo de combustible – Ciclo NY Bus

Orion - LMCS VI HYBRID MossGas Orion - LMCS VI HYBRID Diese Nova-Allison RTS Hybrid LS Diessel NovaBus RTS Diesel Series 50 New Flyer C40LF CNG Series 50G NovaBUS RTS MossGas Series 50

Neoplan AN440T CNG L10 280G Orion V CNG Series 50G 0.5

32 CHANDLER, Kevin; EUDY, Leslie; EBERTS, Erin: “New York City Transit Hybrid and CNG Transit Buses: Interim Evaluation Results”. Technical Report. 2006 33 M.J. Bradley & Associates, Inc.: Hybrid-electric drive heavy-duty vehicle testing project. Final emissions report. 2000

1.5

Jul-04

Ago-04

2.0 2.5 mile/gal

3.0

3.5

4.0

4.5

Ene-05

Feb-05

4 3,5 3 Millas por Galón MPG

31 Ibíd. Página 76.

Tabla 5: Ahorro de combustible en MPG (Millas por Galón) de los buses híbridos y los buses diesel32

1.0

2,5 2 1,5 1 0,5 0 Jun - 04

Sep-04

Oct-04 Diesel

Nov-04 Hibrido

Dic-04

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

Orion - LMCS VI HYBRID Diese Orion - LMCS VI HYBRID MossGas Nova-Allison RTS Hybrid LS Diessel NovaBus RTS MossGas Series 50 Neoplan AN440T CNG L10 280G New Flyer C40LF CNG Series 50G

Tabla 7 Comparación de consumo de combustible – Ciclo CBD

Orion V CNG Series 50G 0.5

1.0

1.5

2.0 2.5 mile/gal

3.0

3.5

4.0

4.5

Orion - LMCS VI HYBRID Diesel NovaBus RTS Diesel Series 50 New Flyer C40LF CNG Series 50G Orion - LMCS VI HYBRID MossGas Nova-Allison RTS Hybrid LS Diessel NovaBUS RTS MossGas Series 50

Neoplan AN440T CNG L10 280G Orion V CNG Series 50G

No TesTed on This Cycle No Tested on This Cycle No Tested on This Cycle

Tabla 8: Comparación de consumo de combustible – Ciclo Manhattan

No Tested on This Cycle No Tested on This Cycle No Tested on This Cycle

0.5

1.0

1.5

2.0 2.5 mile/gal

3.0

3.5

4.0

4.5

Desde los años 90, la reducción de emisiones en vehículos ha sido una prioridad para muchas entidades de diversa índole, en especial para autoridades de tránsito que se enfocan más en vehículos de servicio público. Una de las primeras opciones para alcanzar metas ambientales en reducción de emisiones, fue el uso de GNV, que se ha masificado, pero actualmente los buses híbridos empiezan a representar una muy buena alternativa. Los buses híbridos usan un motor diesel más pequeño que un bus estándar. Los buses híbridos de NYCT tienen motor diesel aproximadamente 25% más pequeño que un motor típico .34

34 SIGALL, Jonathan: Analysis of Alternative Fuel Technologies for New York City Transit Buses. 2000

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Respecto a los buses diesel convencionales, los híbridos muestran grandes reducciones en emisiones y aún mayores operando con diesel bajo en azufre (ULSD Ultra-low sulphur diesel, <50 ppm de azufre). En el año 2001, se obtuvieron resultados aún mejores con los buses híbridos en Nueva York, realizando comparaciones de híbridos operados con ULSD y buses diesel convencionales. Las emisiones de MP con ULSD fueron 50% a 70% menores, también las emisiones de NOx fueron 30% a 40% más bajas y el resultado más contundente fue con CO2, ya que se emitió 70% menos que con buses convencionales.35

VEHÍCULOS ELÉCTRICOS DE BATERÍA

Microbús eléctrico a batería Oreos 55E en París, con capacidad para 21 pasajeros 37

Los vehículos eléctricos de batería (BEVs) cuentan con un sistema de almacenamiento de energía a bordo del vehículo (una batería). La energía se extrae de las baterías y se transforma en fuerza motriz por el uso de un motor eléctrico. Cuando la energía almacenada se agota, las baterías deben ser recargadas mediante la conexión a la red eléctrica. Los BEVs poseen varias ventajas sobre otros sistemas alternativos de tracción, quizá la más prominente sea que son vehículos verdaderamente que no producen emisiones en su lugar de uso.36 Este hecho, junto con sus otras características técnicas, los hace especialmente útiles en los sistemas de transporte público de ambientes urbanos muy contaminados.

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

Ventajas Producen cero emisiones en el lugar de uso. Pueden utilizar energía renovable (de estaciones de energía). Son silenciosos, cómodos y de baja vibración en su operación. Tienen mayor eficiencia de energía en conducción con múltiples paradas y arranques comparada con los vehículos con motor de combustión interna Pueden recuperar energía cinética vía frenado regenerativo.

Desventajas Alto costo del vehículo (debido al elevado costo de las baterías). Autonomía del vehículo limitada debido a la cantidad de energía que puede almacenarse en las baterías. Tiempo típico de recarga de batería puede ser de hasta 6 a 8 horas (carga lenta). El paquete de baterías puede elevar el peso total del vehículo entre 300 y 900 kg y, por ende, el consumo de energía Eventualmente, se necesitaría la construcción de una infraestructura para recargar las baterías por toda la ciudad o al menos a lo largo de los recorridos del vehículo. Requerimientos significativos de espacio para las baterías. La disponibilidad de los vehículos es limitada. A pesar de los avances, solo se encuentra disponible en vehículos pequeños. En el caso de buses, por lo general de hasta 25 pasajeros.

VEHÍCULOS CON CELDA DE COMBUSTIBLE Una celda de combustible combina hidrógeno y oxígeno para producir la electricidad para el motor que impulsa el vehículo. Esta es la tecnología más ecológica que existe, ya que sus únicas emisiones son vapor de agua. En la actualidad existe un número pequeño pero creciente de vehículos de todo tipo (automóviles, buses, camiones, etc.) alimentados con celda de combustible, e incluso hay buses en prueba por varios operadores de transporte público como AC Transit en California,38 EMT en Madrid y De Lijn en Bélgica.

35 FULTON, Lew: Sustainable Transport: New Insights from the IEA’s Worldwide transit study. International Energy Agency IEA. 2001 36 Inverlink – Duran & Osorio Abogados: TransMilenio Fase III VIABILIDAD TÉCNICA Y ECONÓMICA DE LA INCORPORACIÓN DE NUEVAS TECNOLOGÍAS (COMBUS TIBLES Y MOTORES DEDICADOS) AL SISTEMA. Bogotá, Mayo 2006. 37 Banco Imagenes Fundaciòn Ciudad Humana, 2008. 38 AC Transit, operador de tránsito en California, hace pruebas con buses de celda de hidrógeno desde enero de 2006.

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

INVERSOR

DEPÓSITO DE HIDRÓGENO

INTERCAMBIADOR DE CALOR CARGADOR DE BATERIAS

BATERÍA MOTOR ELÉCTRICO DE TRACCIÓN BATERÍA FUEL CELL

Componentes de un bus Irisbus Cityclass con celda de combustible 39

Ventajas Cero emisiones en el lugar de uso. Potencial de cero emisiones en toda la cadena de producción de energía. Eficiencia energética aun mayor que los demás motores. Es compatible con otros dispositivos como frenos regenerativos y conexión a la red eléctrica.

Desventajas El costo aun es muy elevado. La producción, distribución y almacenamiento de hidrogeno requiere medidas de seguridad altas. El desempeño la autonomía y la confiabilidad de las celdas aun debe mejorar para lograr una comercialización a gran escala. La comercialización es mínima. Los vehículos en prueba han sido diseñados y construidos a partir de colaboraciones entre fabricantes y operadores. Las pruebas realizadas aun son insuficientes para tener conocimiento preciso de los costos de operación.

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

VEHÍCULOS CON ALIMENTACIÓN DE FUENTE EXTERNA Además de los vehículos híbridos, de batería y de celda de combustible, existen otros que no producen energía a bordo sino que la obtienen a través de una conexión permanente a una red eléctrica externa. Esta opción, no desarrollada para transporte particular debido a las restricciones de autonomía que implica, ha sido empleada con frecuencia para transporte público. Los trenes, los tranvías y los trolebuses tienen alimentación de fuente externa.

Diagrama de un trolebús con motor auxiliar diesel 40

39 Irisbus Ibérica SL Presentación Irisbus Cityclass Fuel Cell:, Madrid. 2005

El uso de vehículos eléctricos con alimentación de fuente externa requiere de la instalación adicional de una red eléctrica, a la cual se conectan de forma permanente los buses.

40 LOZANO REINOSO, Rubén: La experiencia de Quito con la operación de los Trolebuses. Seminario Internacional Ebuses- alternativas de tracción eléctrica para Transporte Urbano de Pasajeros. Bogotá, abril de 2008

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Diagrama Unifilar simplificado de una Subestación de tracción eléctrica 41

41 LOZANO REINOSO, Rubén, 2008. 42 LOZANO REINOSO, Rubén. 2008.. 43 SHREEKAR, Pradhan, BHAKTA, Bahadur Ale; VISHUA, Bhusan Amatya: Mitigation potencial of greenhouse gas emission and implications on fuel consumption due to clean energy vehicles as public passenger transport in Kathmandu Valley of Nepal: A case study of trolley buses in Ring Road. Journal of Energy. 2005

La mayor ventaja de los trolebuses, al igual que con los tranvías, es la disminución en 100% de las emisiones de gases, ya que al realizar el cambio tecnológico, se reemplazan los vehículos más contaminantes por el sistema de trolebuses, que al usar energía eléctrica no generan contaminación in situ, ayudando a la mejora de la calidad del aire en la ciudad que utilice este sistema. Respecto a la contaminación por ruido, los trolebuses son más silenciosos que un sistema diesel, disminuyendo en aproximadamente 20% los niveles de presión sonora en su operación.42 Por otro lado al igual que con los tranvías, los demás impactos ambientales están relacionados con la vida útil de los vehículos y la infraestructura del sistema. Este sistema de vehículos eléctricos para transporte público es una alternativa clara, para seguir las políticas ambientales actuales, aún en países en desarrollo como Nepal, donde funcionó una línea de trolebuses a lo largo de 13 km en el Valle de Katmandú, desde 1974 hasta 2001, sin incidentes y con cero emisión de gases efecto invernadero durante la generación, transmisión y distribución de energía para alimentar los trolebuses.43 Con estos antecedentes se realizó un estudio teniendo en cuenta varios escenarios de introducción de trolebuses en el Valle de Katmandú para el periodo 2003 – 2025. Los resultados fueron positivos en los diferentes escenarios evaluados. Suponiendo un reemplazo del 100%, se encontró que 314.7 miles de toneladas de CO2 equivalente de gases efecto invernadero pueden ser evitadas, más resultados se muestran en la Tabla 9 a continuación:

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

Escenario estudiado

Miles de Ton equivalent

100 % reemplazo

314.7

95 %

50 % reemplazo

157.2

47 %

25 % reemplazo

de CO2

Potencial de mitigación de emisión de GEI

Parada de crecimiento en 25%

78.6

24 %

198.3

60 %

Combinación de escenarios

174.3

53 %

Tabla 9: Resultados de la Introducción de Trolebuses

Ventajas Cero emisiones de material particulado (PM) y gases (NOx, SOx yCO”) en el lugar de uso. Tampoco emite vapor de agua y tiene niveles muy bajos de ruido. En general, tienen una vida útil mayor que los vehículos con motores de combustión interna. Según estimaciones de G. Mackinger44 la vida útil de un trolebús es de 25 años, comparada con 14 años en promedio para un bus diesel convencional. Alta capacidad en términos de pasajeros y promedios de velocidad mayores a los buses cuando tiene vías exclusivas. Tiene un mejor desempeño en aceleración, frenado y en tránsito en pendientes que produce el motor eléctrico más torque que motor de combustión.

Desventajas El costo inicial es muy superior al de los buses híbridos o eléctricos, debido a la necesidad de construir una red de alimentación. Requiere la construcción de infraestructuras adicionales, ya sea el riel o las catenarias para la alimentación y subestaciones eléctricas. Por estar conectado permanentemente a una red eléctrica, estos vehículos son de autonomía lateral muy baja, o incluso ninguna en el caso de los trenes, Estos vehículos producen un campo electromagnético a su alrededor. Esto vehículos tiene un costo mayor al de los vehículos diesel.

44 MACKINGER G.: “Trolleybus – Transport of the Future” citado en GARDE. Emilio: The Trolleybus: Why not? APETC - Associação Portuguesa dos Entusiastas por Troleicarros. 2007.

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

No obstante en los avances aun existen limitaciones, la mayor parte de ellas, relacionadas con las baterías puesto que éstas presentan un alto costo; una corta vida útil; una reducida autonomía; un peso elevado y un prolongado tiempo de recarga, además de dificultades para la recolección y tratamiento de las mismas después de su vida útil. En este sentido las esperanzas están puestas en el desarrollo de la utilización de hidrógeno. Tras hacer un balance de las distintas alternativas de tracción y la combinación de diferentes motores, parece ser claro que la mayoría de productores de vehículos han optado por los sistemas híbridos como el camino inmediato para avanzar en la reducción de emisiones y el uso eficiente de energía.45 Esta tendencia es bastante clara si se tiene en cuenta que los esfuerzos en investigación y desarrollo de los grandes fabricantes de automotores en el mundo han orientado sus esfuerzos a la producción de vehículos híbridos. Otros dispositivos para el almacenamiento de energía como la rueda libre y los supercapacitadores son objeto de investigación en varios lugares del mundo, tanto en universidades como por parte de fabricantes de vehículos, pero se encuentran en un estado más próximo al laboratorio que a la comercialización masiva. La escala de producción es el elemento clave en el desarrollo de estas nuevas tecnologías, ya que un alto volumen de producción de estos vehículos, cualquiera de ellos, permitiría tener un costo unitario más bajo y justificaría inversiones en infraestructura, redes de servicio y mantenimiento y mayores desarrollos tecnológicos. Para esto es indispensable lograr un cambio de actitud en los consumidores.

SITUACIÓN ACTUAL DEL USO DE TRACCIÓN

ELÉCTRICA EN TRANSPORTE PÚBLICO En la actualidad, los esfuerzos en investigación y desarrollo en transporte público están orientados por la búsqueda de la movilidad urbana sostenible, que exige el uso de 1) sistemas de transporte de alta productividad en términos financieros y de costo-beneficio, 2) de tecnologías que tengan el mínimo impacto ambiental, y 3) el respeto a las personas, sus necesidades, su salud y su entorno.46

45 Avere: What are EVs? http://

www.avere.org/what_are_evs. htm#BEV

La excesiva dependencia del petróleo en un entorno geopolítico cada vez más difícil, el aumento de la población urbana y los cambios climáticos asociados a las emisiones actúan como un impulso adicional a la necesidad de lograr avances el mejoramiento de los sistemas de transporte público a corto y mediano plazo.

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

El altísimo número de vehículos particulares en las calles causa congestión y contaminación, dos de los grandes problemas que las ciudades deben enfrentar hoy en día. De acuerdo con Electric Drive Transportation Association EDTA,47 en promedio el 50% de la contaminación de aire en las ciudades es consecuencia de las emisiones de vehículos, tanto particulares como de transporte público. Además de las consecuencias sobre la salud de las personas, los tiempos de desplazamiento y la productividad en general de la ciudad, la población es cada día más sensible al impacto urbanístico causado por el tráfico y desarrollo urbano desordenado. Los conductores particulares no están interesados en hacer uso del transporte público porque lo consideran lento, ruidoso, sucio, poco confiable e inseguro. En este escenario, las soluciones son urgentes, y además deben estar en capacidad de satisfacer criterios bastante exigentes. Durante las últimas dos décadas, ha habido un auge de nuevos tipos de vehículos eléctricos destinados al transporte público y los esfuerzos han priorizado tres alternativas: el tranvía o tren ligero, los trolebuses y los buses híbridos eléctricos. La electricidad es considerada el combustible del futuro porque es flexible, limpia y eficiente. Su uso en transporte público ha sido no solo una herramienta eficaz para reducir los impactos ambientales y mejorar el desempeño de los sistemas de transporte sino también una oportunidad para adelantar proyectos de renovación urbana y de mejoramiento de las ciudades. Los esfuerzos de investigadores, fabricantes y gobiernos municipales se ven potenciados por el surgimiento de múltiples entidades, organismos y asociaciones dedicadas a la promoción del uso de la tracción eléctrica en el transporte. Hay un trabajo permanente en distintos frentes. El primero es la investigación para el desarrollo de tecnologías y componentes y de su impacto social y ambiental. Otras organizaciones hacen cabildeo ante gobiernos y administraciones municipales en busca de cambios en la legislación y en las políticas públicas de transporte. Por último, se diseñan mecanismos para responder a los retos financieros, económicos y de mercadeo de las alternativas de tracción eléctrica. El interés que existe en este tema en Europa es notable, ya que todos los actores relevantes (fabricantes de vehículos, de motores y redes eléctricas; operadores de transporte, Gobiernos municipales y nacionales, ambientalistas, universidades, productores de energía eléctrica, etc.) están agrupados y participan de una forma u otra. Entre las organizaciones más importantes a nivel mundial se destacan, entre otras:

46 European ELE-DRIVE Transportation Conference, 2008. http://www.ele-drive. com/general.html 47 EDTA facts about oil and emissions: http://www.electricdrive.org/index. php?tg=articles&topics

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

World Electric Vehicle Asociation WEVA: agrupa a diversas organizaciones de nivel local o regional, publica el WEVA Journal que presenta estudios sobre vehículos híbridos, a batería y con celda de combustible y organiza desde hace 40 años el Simposio Internacional de Vehículos eléctricos.

AVERE:48 Asociación Europea para Vehículos de Batería, Híbridos y de Celda de combustible, tiene más de 500 miembros incluyendo ciudades, consumidores y asociaciones nacionales pero sobre todo empresarios e industriales del sector. Tiene pares en América (EDTA) y en Asia (EVAAP). Organiza todos los años la Ele-Drive Transportation Conference en Europa.

EDTA:49 Electric Drive Transportation Association, es una asociación que agrupa universidades, ciudades, fabricantes de vehículos y empresa proveedoras de energía y que promueve el uso de la electricidad como medio principal de tracción en transporte.

Unión Internacional de Transporte Público UITP:50 es una red de actores relacionados con el transporte público. Con más de 3100 miembros, es un espacio de discusión, de promoción de negocios y de promoción de formas de transporte sostenible y de desarrollo de cara hacia el futuro.

CITELEC:51 Asociación de más de 60 ciudades europeas que promueven el uso de vehículos eléctricos mediante la financiación de proyectos de investigación, estandarización y desarrollo de tecnologías y la difusión de avances en el campo.

Organismos internacionales y multilaterales: el Banco Mundial, La ONU y la Unión Europea, entre otros, han apoyado el desarrollo de alternativas de transporte sostenible y limpio a través de programas y fondos de financiación como la Iniciativa del Aire Limpio52 , y el Clean Development Mechanism del Protocolo de Kyoto.

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

La introducción de estas tecnologías, requiere una política que las promueva. Uno de los ejemplos más claros es California con el mandato “California Air Resources Board’s (CARB) zero-emission vehicle (ZEV) mandate”. Esta regulación introdujo un gran número de vehículos cero emisiones (ZEV) en el mercado estadounidense, promoviendo la tecnología sostenible y el desarrollo, logrando que Norteamérica sea pionera en la investigación de este tipo de vehículos.53 Otras ciudades también han tenido iniciativas para mejorar la calidad ambiental a través de la introducción de nuevas tecnologías en el transporte. La organización “Quality Bus Partnership” fue designada en Winchester para reducir los impactos ambientales locales producidos por la flota de buses en la ciudad. Las medidas fueron implementadas por “Hampshire County Council”, “Stagecoach Bus Company” y “Winchester City Council” como parte del proyecto “CIVITAS MIRACLES” realizado entre 2002 y 2006. Dentro del proyecto se realizó la introducción de 13 buses nuevos EURO III, la repotenciación de 10 buses antiguos EURO I y EURO II, la adaptación de filtros de partículas a cuatro buses EURO II y la demostración de dos diferentes buses híbridos eléctricos.54 Dentro del programa “CIVITAS MIRACLES”, otras ciudades europeas también tuvieron experiencias con buses eléctricos, como Roma que renovó su flota de buses con 908 buses EURO III, 200 buses EURO III con filtros, 30 trolebuses y 10 buses eléctricos. Estos nuevos buses redujeron las emisiones de PM10 hasta alcanzar estándares EURO VI. En Canadá, específicamente en el “Lower Fraser Valley” se realizó un estudio de comparación de la demanda de energía en el sector transporte.55 El transporte público además de sus vehículos convencionales a diesel y gasolina, contaba con 244 trolebuses en 13 rutas y un tranvía llamado SkyTrain, com-puesto por 2 líneas de 150 carros eléctricos. Los resultados mostraron que los trolebuses y el SkyTrain son los medios más eficientes en cuanto a gasto de energía y emisiones de gases efecto invernadero, en promedio son 8 veces más energético – eficientes que los vehículos privados. Para los trolebuses también se demostró que por unidad de energía consumida lleva ocho veces más pasa-jeros que los carros privados, lo que comprueba que el consumo de energía por pasajero puede disminuir con sistemas más eficientes. Adicionalmente, por la misma cantidad de gases efecto invernadero emitido, el trolebús y el SkyTrain transportan 100 veces más pasajeros que los vehículos de uso privado.

AVERE: http://www.avere. org/what_is_avere.htm

Electric Drive Transportation Association http://www.electricdrive. org/index.php

UITP: http://www.uitp.org/ about/What_is_UITP.cfm

CITELEC: http://www. citelec.org/fr/

http://www.cleanairnet. org/lac/1471/channel.html

PILKINGTON, Alan; DYERSON, Romano; TISSIER, Omid: The electric vehicle: Patent data as indicator of technological development. World Patent Information. 2002

GRAHAM, Wall; FELSTEAD, Tim; RICHARDS, Andy; McDONALD, Mike: Cleaner vehicle buses In Winchester. Transport Policy. 2006

POUDENX, Pascal; MERIDA, Walter: Energy Demand and Greenhouse Gas Emissions from Urban Passenger Transportation Vs Availability of Renewable Energy: The example of Canadian Lower Fraser Valley. Energy Policy Vol.32, 2006

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

En países latinoamericanos como Brasil, se han realizado proyecciones para introducir vehículos híbridos etanol – eléctrico. Este tipo de transporte combinaría los beneficios ambientales de los buses híbridos y de la introducción de los biocombustibles, para lograr sistemas más eficientes en cuanto a consumo de energía y emisión de gases contaminantes. El esfuerzo combinado de estas organizaciones y de las empresas, institutos y gobiernos que participan en ellas ha tenido como resultado un impulso a la tracción eléctrica, y ha ayudado a crear un entorno cada vez más favorable al uso de vehículos eléctricos por parte de los consumidores. El crecimiento de este mercado, a su vez, ha promovido inversiones por parte de los fabricantes. Estos dos procesos se retroalimentan y en conjunto permitirán superar en un futuro lo que ha sido identificado como la principal barrera para los vehículos eléctricos: su precio.

LOS FABRICANTES La producción de trolebuses para transporte público urbano está concentrada en unas pocas empresas alrededor del mundo, de las cuales las más grandes están basadas en Europa, en donde se destacan el grupo IVECO, perteneciente a la Fiat;56 Man, Hess y Van Hool entre las empresas de mayor tradición y especialización y con un mayor volumen de ventas. En Norteamérica se destaca New Flyer, empresa canadiense que produce los trolebuses que circulan en San Francisco. El mercado de Europa del Este, en donde el uso de trolebuses ha sido permanente desde los años veinte y treinta, tiene otros fabricantes como Neoplan, Skoda e Ikarus. Por lo general, la producción de trolebuses requiere del concurso de un número mayor de fabricantes, cada uno de los cuales se especializa en diferentes componentes del vehículo. Algunos, como Irisbus y Van Hool se encargan del diseño del chasis y la carrocería, empresas como Siemens y Vossloh Kiepe se especializan en la fabricación del sistema de tracción, Kummler Matter y Alstom en los sistemas de alimentación eléctrica y catenarias y pantógrafos; y finalmente empresas como Matra y Bombardier producen los sistemas de guiado óptico. Esto sin mencionar los productores de vehículos y sistemas originarios de Europa del Este, que son muy numerosos. La complejidad de los proyectos explica la necesidad de asociaciones entre diferentes empresas. Por ejemplo el autobús híbrido de celda de combustible de Van Hool, tiene celda de combustible que transforma hidrogeno en electricidad y además tiene generadores eléctricos que reciclan energía

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

no utilizada producida por la celda. Para el desarrollo de todos estos componentes fue necesario el apoyo de Siemens, Air Liquide y UTC Power. El contraste con la fabricación de un modelo de autobús diesel, casi por completo a cargo de un solo gran fabricante como Volvo, Scania o Daimler Chrysler, es evidente. Al margen de estas grandes empresas, existe un número considerable de fabricantes que se enfocan en productos específicos. Por ejemplo, Nanobus57 en España fabrica baterías de recarga rápida y sistemas de conversión de buses diesel a híbrido; ISE Corp58, una compañía pequeña basada en California se especializa en sistemas de tracción eléctrica, híbrida y con baterías que se pueden instalar en buses nuevos o sirven como mecanismo para convertir vehículos de motor de combustión. En Estados Unidos hay un esfuerzo importante en materia de conversión de buses viejos a híbridos, en donde se destaca Complete Coach Works CCW59. Así mismo, es importante resaltar que los grandes fabricantes de vehículos para transporte urbano, como Volvo, Mercedes o los ya mencionados, han mostrado poco interés por desarrollar trolebuses. Ninguno de los grandes productores cuenta con un modelo en producción en este momento. En contraste, el desarrollo de autobuses híbridos o de celda de combustible parece más atractivo para lo grandes fabricantes. Existen varios modelos en etapa de prueba, e incluso hay varios disponibles para producción comercial. Cabe citar varias experiencias:

Agrupa a Irisbus, Iveco, Heuliez, Altra y la antigua división de buses de Renault.

http://www.nanobus.org/ dotnetnuke/

http://www.isecorp.com/

http://www.completecoach.com/

http://www.scania.com/Images/07414-003_tcm10163632.jpg

Mercedes Benz en Estados Unidos, con la producción de su serie Orion para el mercado norteamericano (de los cuales hay 1500 unidades operando en la actualidad) y el lanzamiento de su nuevo modelo Citaro que estará en producción desde 2010. New Flyer tiene un modelo de bus híbrido disponible (el DE60 LF) GM tiene una unidad de negocio, Allison Transmission, para la producción de buses híbridos, que en 2006 ya había comercializado 324 vehículos de de 12 metros. Volvo comercializa buses híbridos a través de su filial Nova Bus en Estados Unidos y Canadá, y avanza en las pruebas a su nuevo bus híbrido que presentó en la feria de transporte de Helsinki, basado en su modelo 7700.

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Estas decisiones de inversión parecen confirmar la conclusión de que los vehículos híbridos representan una alternativa más cercana que los sistemas completamente eléctricos, debido a los altos costos de entrada.

EL RENACER DEL TROLEBÚS A pesar de su buen rendimiento, su mejor aceleración y de su bajo nivel de emisiones, en muchas partes del mundo los trolebuses fueron reemplazados por buses diesel a partir de la década de los cincuenta. En Alemania, por ejemplo, de 70 redes en funcionamiento a finales de los años sesenta solo se mantienen activas las de Eberswalde, Esslingen y Solingen. En Canadá y Estados Unidos hay redes de trolebús en Edmonton, Vancouver, Boston, Dayton, Philadelphia, San Francisco y Seattle62. Este cambio en la tendencia se debió en parte a los bajos precios del combustible y de los buses, a mejoras en su desempeño y a la idea de que estos vehículos eran más modernos y más versátiles por no estar conectados a una red. Otro factor de peso fue la agresiva campaña de mercadeo por parte de los fabri-cantes, quienes presentaron los motores diesel como la opción más moderna. Durante los años 50 se asumió de forma general que el transporte público iría en declive y además había poca preocupación por los impactos ambientales. Hoy, a principios del siglo XXI, la situación ha cambiado, la contaminación y los precios del petróleo han resucitado el interés en otras alternativas para transporte público. Los vehículos eléctricos de batería (BEVs) cuentan con un sistema de almacenamiento de energía a bordo del vehículo (una batería). La energía se extrae de las baterías y se transforma en fuerza motriz por el uso de un motor eléctrico. Cuando la energía almacenada se agota, las baterías deben ser recargadas mediante la conexión a la red eléctrica. Los BEVs poseen varias ventajas sobre otros sistemas alternativos de tracción, quizá la más prominente sea que son vehículos que verdaderamente no producen emisiones en su lugar de uso.36 Este hecho, junto con sus otras características técnicas, los hace especialmente útiles en los sistemas de transporte público de ambientes urbanos muy contaminados. 61 http://imagebank.vbc.volvo. se/asset_server/get_asset_image. asp?idasset=3294&sr c=A5&filename=U2006_1065. jpg&dsnpart=vbc_photos 62 Esta información detallada se encuentra en el ANEXO 2: Lista de sistemas de Trolebús Activos en el mundo.

Sistemas De Transporte Público Con Trolebuses En La Actualidad: El trolebús es la forma más común de tracción eléctrica en superficie soportada sobre ruedas neumáticas. De acuerdo con datos de TrolleyMotion en el 2000 existian 40.000 vehículos en funcionamiento, en 368 ciudades y

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

Los precios del petróleo han alcanzado niveles históricos, impulsados por una lata demanda en economías emergentes y perturbaciones políticas en los principales países productores, sin que existan perspectivas de bajen. La creciente conciencia ciudadana y política sobre las graves implicaciones de la contaminación del aire y el ruido en las ciudades y sus consecuencias en la salud de las personas. Los fabricantes de buses y equipos eléctricos han logrado introducir con éxito accesorios como sistemas de guiado automático, motores eléctricos independientes en las ruedas y carrocerías con pisos bajos.

en 47 países del mundo. De estos hay 7000 trolebuses operando en la Unión Europea. 3000 en Norteamérica, 5000 en Asia y casi 25000 en Europa del este y Rusia. Este panorama tiene contrastes muy claros, en donde se identifican dos tendencias claras en la operación. Una es la de las ciudades donde nunca desaparecieron y aún existen vehículos y redes desde hace mucho tiempo como en los países del este de Europa (Rusia, Polonia, República Checa, Países Bálticos). Incluso en muchos de estos países hay muchos construc-tores de autobuses y redes con precios muy inferiores a los que se encuentran en el resto de Europa.

Europa del Este Europa Occidental Rusia y CEI Norteamérica

Sistemas

Unidades

17,6

4.482

11,0

13,2

1.893

4,7

52,1

26.666

65,6

2,5

1.926

4,7

3,6

828

2,0

189 9

América Latina

África

0,0

Australia

0,3

0,1

Asia

10,7

4.810

11,8

TOTAL

363

100,0

40.665

100,0

Tabla 11: Sistemas con Trolebús en el mundo (2000)

63 Trolley Motion es una

organización internacional dedicada a promover el uso de trolebuses modernos en sistemas de transporte público urbano, www.trolleymotion.com 64 MURRAY, Alan: World

Trolleybus Enciclopedia 2000

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Vehículos con motores Skoda y carrocerías Neoplan con costos rondando los 150.000 euros. Si bien, en muchos casos, los vehículos han sido renovados y las redes ampliadas, se trata de sistemas con muchos años en servicio. Entre los países del Este, el que cuenta con las redes y flotas más grandes es Rusia, con 14110 vehículos en 89 sistemas. Tan sólo en Moscú circulan unos 1600 trolebuses que transportan 1.5 millones de pasajeros diarios. Uno de los problemas más grandes es de imagen, ya que se asocian con algo viejo e incluso relacionado con el régimen político de la extinta Unión Soviética. En Europa central se destacan las redes existentes en Suiza (Zúrich, Lausana y existen proyectos transalpinos) y en ciudades como Turín, Milán y Atenas. En Suiza, por ejemplo, la operación de trolebuses ha sido continua desde principios del siglo XX, debido en gran medida al bajo costo de producción de electricidad en el país, a la abundancia de energía eléctrica limpia producida por hidroeléctricas y a la cantidad de calles empinadas, en las que la tracción eléctrica ofrece un rendimiento muy superior. Hay otros sistemas en plena renovación como el de Salzburgo, que cumple 60 años de funcionamiento y el de Atenas, en donde se renovó toda la flota para las Olimpiadas de 2004. En América Latina se destacan las redes de Quito y Sao Paulo principalmente, aunque existen flotas de trolebuses en varias ciudades como Guadalajara y México DF en México; Mérida y Barquisimeto en Venezuela y Argentina, aunque son pequeñas y tienen vehiculos con muchos años de funcionamiento.

Tabla 12: Sistemas con Trolebús en Europa (2000)

Austria Bélgica Francia Alemania Grecia Italia Holanda Noruega Portugal Suiza TOTAL

Sistemas 4 1 6 3 2 14 1 1 1 15 48

% Unidades % 8,3 6,9 131 2,1 1,1 20 12,5 10,5 199 6,3 5,5 104 4,2 18,5 350 29,2 20,5 388 2,1 2,5 48 2,1 0,8 15 2,1 1,1 20 618 31,3 32,6 100,0 1.893 100,0

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

La segunda tendencia en la utilización de trolebuses es la de ciudades que han emprendido procesos de implementación o reintroducción en años recientes. Se destacan casos como el de Lyon, Saint Etienne, Limoges (Francia) o Boloña (Italia) y Castellón de la Plana (España). Son individualmente significativos los proyectos suizo e italiano por la magnitud de la red, el tamaño de los vehículos y por poseer corredores reservados. Los proyectos de estas ciudades contrastan con las experiencias latinoamericanas y del Este de Europa porque emplean buses de última tecnología, con diseños hechos a la medida de las ciudades y con presupuestos muy altos.

En la actualidad, Van Hool fabrica dos modelos de trolebús: el AG300 T y el A300 T

La característica general de estos desarrollos es la incorporación de adelantos tecnológicos como el uso de motores eléctricos independientes en las ruedas. Además del mejor desempeño, esto permite el diseño de carrocerías bajas al nivel del andén, para fácil acceso de personas mayores y sillas de ruedas. También incorporan sistemas de guiado automático con cámaras infrarrojas, motores auxiliares o baterías para transitar desconectados de la red eléctrica, dispositivos neumáticos para subir y bajar los troles (algunos con control remoto) y volantes en el centro del vehículo, lo que le da apariencia de tren al trolebús. Sin duda, todos estos adelantos inciden en la mayor aceptación del público al nuevo sistema, pero puede elevar el costo del trolebús hasta un millón de euros. Adelantos tecnológicos que diferencian a los trolebuses modernos de los sistemas tradicionales como los que existieron en Bogotá incluyen sistemas de tracción de corriente alterna, voltajes más altos para troles y catenarias más pequeñas, motores independientes en las ruedas que permiten diseñar cabinas más amplias, mecanismos de control remoto de los troles que permiten

http://www.railfaneurope. net/pix/ru/trolleybus/ Moscow/Ikarus/0017_ 20030818.jpg

http://www.vanhool. com/products_bus_detail. asp?TabID=8&ID=19&Prod uctCategoryID=1

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

conectarse y desconectarse de la red, motores auxiliares (diesel o baterías) para conducir sin conexión a la red, frenos regenerativos para reciclar energía, sistemas de guiado óptico automático (sin conductor). Los trolebuses de las líneas Civis y Cristalis, de Irisbus, de 12, 18 ó 18.5 metros de longitud, combinan todas estas características. Trolebús Irisbus Cristalis en Lyon, la red más grande de trolebuses de Francia 68

65 Banco de imagenes Fundación Ciudad Humana, 2008.

El Trolebús es la opción que permite combinar las mejores características de los demás: el sistema de alimentación de red eléctrica del tren ligero, pero operando en calles corrientes como un bus convencional. Puede alcanzar niveles de desempeño similares al tranvía pero a una fracción de costo, alrededor de un millón de euros por Km. de recorrido en comparación con 5 a 20 millones de euros. Permite aprovechar de manera fácil y rápida la red vial existente. En la actualidad se están desarrollando trolebuses biarticulados, que tendrían la misma capacidad y velocidad de un tren ligero, pero al costo de un bus. (Ver ilustración abajo)

66 Enrique Luque Aleman UITP Study Tour Vossloh Kiepe GmbH

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

Para el Pasajero

Para la Ciudad

Cero emisiones

Ruido mínimo

Uso mínimo de combustibles fósiles

Comodidad: aceleración y frenado suaves

Infraestructura es menos costosa que la de trenes y tranvías (10%) Vehículos modernos y atractivos, que pueden persuadir a los conductores particulares.

Para el Operador Tecnología y desempeño mecánico probado consolidado Vida útil prolongada (20-25 años) Costos de mantenimiento y consumo de energía más bajos Mejor desempeño en subidas y aceleración Fuente externa de energía permite ahorrar peso y espacio en el bus.

Tabla 13: Balance: Ventajas de los Trolebuses

Perspectivas Para La Introducción De Trolebuses En Sistemas De Transporte Durante los años 80 y 90 muchas redes de trolebús fueron eliminadas. Algunas fueron sustituidas por Trenes ligeros o tranvías pero la mayoría por autobuses diesel. A pesar de esto, hoy vemos un creciente interés en la construcción de nuevos sistemas de trolebús, la renovación de equipo o en la extensión de redes existentes o anteriores. Las opciones hacia el futuro de estos sistemas son los trolebuses modernos y los clásicos ya mencionados. El desafío más importante tiene que ver con los costos de infraestructura. Algunas ciudades descartan los trolebuses porque consideran que los costos iniciales de inversión son imposibles de financiar. De acuerdo con S2R Consulting71, una evaluación de las experiencias en Europa sugiere que una red de trolebuses presenta sobrecostos con respecto a una de buses diesel por la red eléctrica y el precio de los vehículos. Como estos son, en esencia, costos fijos, una operación intensiva (estiman más de 55.000 km recorridos por vehículo al año durante una vida útil de 24 años) permitiría obtener relaciones costo beneficio positivas que harían rentable este tipo de sistemas.

SCHUCHMANN, Arnulf: 1st International Workshop to push forward your trolleybus system: Management of Costs and Financing. S2R Consulting, Salzburgo , abril de 2006.

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Existe la percepción de que estos buses son limitados por ir conectados a la red eléctrica, y hay resistencia por el impacto urbanístico de la catenaria. La tecnología ofrece alternativas para evitar estas críticas, pero a un costo muy elevado. Otras críticas a la capacidad de pasajeros se han resuelto con el diseño de buses articulados y biarticulados, con capacidad para 190 pasajeros. De resolver estos problemas, el trolebús sería el sistema eléctrico ideal del transporte. El trolebús será siempre la primera opción en donde no es posible financiar un sistema del tranvía o donde las características geográficas no permiten su funcionamiento. Consideraciones generales de costo: el precio de un bus eléctrico varía bastante, debido a las características técnicas del mismo y a que no son vehículos de altos volúmenes de producción. En la mayoría de casos estudiados, se encuentra que los fabricantes estructuran un negocio para cada posible comprador, con condiciones y especificaciones bastante particulares. A manera de ilustración, se presenta el siguiente comparativo de costos, elaborado por Trolleybus UK basado en condiciones de mercado de Reino Unido:

Bus diesel

Tabla 14 Comparación de costos para Bus Diesel, Trolebús y Tranvía Moderno 72

Trolebús

Trolebus guiado

Tranvía moderno

COSTO (cifras en miles de £) Vehículo 190 - 380 250 - 400 400 - 800 500 - 800 Infraestructura/km 150 - 250 400 - 1.000 400 - 1.001 1.000 - 4.000 Mantenimiento, 20 años 900 - 1.000 600 - 700 600 - 700 700 - 900 Impacto ambiental 50 - 100 0 0 0 Combus ble, 20 años 100 - 130 15 - 20 15 - 20 18 - 25 Indica vos totales 1.310 - 1.800 1.260 - 2.200 1.820 - 3.100 2.520 - 6.020 Instalación Sistema 9.500 - 17.600 18.200 - 39.200 23.200 - 47.200 40.000 - 131.200 COSTO TOTAL DEL SISTEMA 39.000 - 52.900

35.300 - 59.200

37.900 - 64.400

57.100 - 153.300

Es evidente que hay un traslape muy amplio tanto en el precio de un vehículo como en el valor total de un proyecto para las tres tecnologías de bus consideradas. Las evaluaciones financieras deben hacerse para cada caso, teniendo en cuenta los gastos de mantenimiento y adaptación de infraestructura en cada ciudad y las características específicas del vehículo que se pretende comprar. Las estimaciones presentadas asumen una vida útil más larga para los trolebuses que para los buses diesel, recorridos de 80.000 km/año e impuestos a las emisiones. Como se nota, el uso de sistemas de guiado óptico en un trolebús puede llegar a duplicar el su costo, por lo que es importante evaluar la necesidad de dicho dispositivo. América Latina ofrece perspectivas alentadoras para el uso de estos vehículos. En Bogotá, la mala calidad del diesel, las preocupaciones ambientales y los elevados costos de construir un metro sugieren que el escenario es propicio para vehiculcomo el tranv ía o el trolebuses. Otra ventaja es la existencia de corredores exclusivos que se podrían adaptar y la posibilidad de aprovechar la producción nacional de energía eléctrica.

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LA POPULARIDAD DE LOS BUSES HÍBRIDOS En Norteamérica, los buses híbridos son más populares que los trolebuses. Esto se explica por las limitaciones en versatilidad que imponen las catenarias y porque el desarrollo de sistemas híbridos parece una evolución natural para los buses diesel, que son especialmente importantes en la industria norteamericana. Son muchos los operadores que han comprado buses híbridos o de batería, por lo general en cantidades pequeñas (entre 3 y 40 unidades). Sin embargo, la petición de nuevas órdenes de buses de este tipo y ha permitido el crecimiento permanente de las flotas y parece confirmar el éxito inicial que han tenido todos los ensayos. Hay algunas flotas que son mucho más numerosas. Por ejemplo Metro King County (en Seattle) tiene 214 buses diesel eléctricos; New York City Transit (NYCT) en Nueva York tiene más de 54873 y San Francisco Municipal Transportation Agency (SFMTA) en San Francisco tiene 86. Al contrario de los trolebuses, los buses híbridos son fabricados por una mayor cantidad de empresas, incluso GM y Mercedes tienen modelos disponibles para la venta. Estos buses también han sido preferidos por muchos operadores debido a que sus costos de introducción son menores. El costo promedio de un bus de este tipo es de US$ 500,000 en Estados Unidos, comparado con US$ 300,000 de un bus de motor diesel de capacidad similar. Sin embargo, los buses híbridos diesel-eléctricos no requieren la instalación de infraestructuras adicionales, estaciones de recarga ni redes de alimentación, por lo que es más sencillo ponerlos en operación que un trolebús o incluso un bus de celda de combustible. Fabricantes como Irisbus también cuentan con modelos híbridos como el Irisbus Europolis híbrido, con motor eléctrico alimentado por un motor térmico a gasolina75 . Este bus tiene 7,4 m de largo, capacidad para 40 pasajeros y una autonomía de 450km.

Trolebus articulado zurich, suiza. Fotografia fundacion ciudad humana, 2008

Estimaciones de Trolleybus UK, en http://www.tbus. org.uk/Trolleycoach%20 economics.xls. Para los supuestos sobre costos y precios de componentes Ver Anexo Electrónico.

http://www.mta.info/ mta/news/releases/ ?en=071024-NYCT135

http://www.irisbus-iberica. es/prod/hibrido.html

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Exposicion Les Transports électriques, une solucion moderne pour une mobilité durable, Fundacion Ciudad Humana Paris 2008

LA REINVENCIÓN DEL TRANVÍA Los tranvías modernos son hoy en día muy utilizados puesto que han logrado constituirse en una imagen de marca para las ciudades y una oportunidad para la renovación y recalificación urbana. Estos vehículos se conciben como sistemas complejos de transporte con múltiples componentes y puntos de partida para emprender un mejoramiento urbanístico y paisajístico del entorno. En muchos casos las intervenciones de diseño urbano y ambiental han representado hasta el 40% del valor total del proyecto. La inversión se ha justificado en gran parte bajo la idea de cambiar la cara de la ciudad y dotarla de un aspecto más amable y urbano. (Estrasburgo, París centro, Periferia París, Burdeos, Lyon). Otras ventajas frecuentemente atribuidas a los tranvías incluyen su bajo nivel de ruido y de emisiones, su alta capacidad de pasajeros y la aceptación general del público debido a su comodidad. En general, es mejor aceptado que los buses, aunque la desventaja es que el costo de los tranvías es mucho más elevado. 76

http://www.irisbus-iberica. es/foto/img/europolis_hibrido_gra-01.jpg

http://upload.w ikimedia. org/wikipedia/commons/2/22/Tramway-clermont-ferrand-2.jpg

El balance entre ventajas y desventajas asociadas a factores como el nivel de ruido, maniobrabilidad, velocidad promedio, capacidad de pasajeros, armonización con el tráfico de buses, automóviles y peatones y el costo depende de las características especificas en el diseño del tranvía y de aspectos culturales y de contexto de la ciudad en donde se construye, lo cual resulta en que los mismos aspectos puedan ser un punto a favor o en contra según el caso.

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

El Tranvía De Clermont Ferrand: Translohr El Tranvía de Clermont Ferrand es un vehículo de nueva generación diseñado por Industrias Lohr. Al contrario de los tranvías tradicionales que circula por un riel metálico con ruedas metálicas, este está soportado sobre neumáticos y es guiado por un riel central en carril reservado. Los neumáticos se escogieron como alternativa técnica porque permiten mejores prestaciones de aceleración y frenado así como pasar por pendientes superiores al 13%, algo muy frecuente en la topografía de esta ciudad.

Tranvía zurich, suiza fotografia fundacion ciudad hum

El tranvía es apenas más ancho que un automóvil, lo que permitió liberar espacio para trabajos de renovación urbana o para construir rutas para peatones o bicicletas. El tranvía tiene 2,20m de ancho, 32m de largo y una capacidad de 328 pasajeros, puede transportar 2500 pasajeros por hora en cada sentido. Si bien la fuente continua de energía para los sistemas férreos está muy desarrollada tanto en sus aspectos técnicos como estéticos, la instalación de redes aéreas de abastecimiento ha generado rechazo en muchas ciudades y sobre todo en las que poseen un alto patrimonio histórico. Durante los procesos de participación, que acompañan los proyectos de tranvías, han existido manifestaciones en contra de la instalación de redes eléctricas entre las fachadas. Estas han venido por lo general de vecinos, ambientalistas y conservadores históricos entre otros-. Lo anterior ha llevado a varias empresas a desarrollar e incluso implantar sistemas alternativos de alimentación de electricidad en el piso como es el caso del que se ha instalado desde hace 3 años en la ciudad de Burdeos.

Trolebus biarticulado zurich, suiza. Fotografia fundacion ciudad humana, 2008

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

El Tranvía De Burdeos Ante los elevados costos de un metro, la comunidad de Burdeos decidió contratar, en 1996, la construcción de un tranvía. El primer tramo se inauguró en 2003 y una vez terminada la red contará con 3 líneas, 43km de vía, 84 estaciones y la capacidad para transportar hasta 2500 pasajeros por hora. La red estará completamente interconectada con la de autobuses. El costo total es de €1000 millones. La alimentación es con fuente externa, en algunos tramos es una catenaria con corriente alterna de 750 voltios ubicada a 6 metros del suelo. En el tramo del centro de la ciudad, se diseñó un sistema de alimentación sin catenaria, en donde el tranvía capta la energía necesaria para la tracción en una red eléctrica instalada en el pavimento. Dos frotadores situados bajo el tranvía captan la corriente suministrada por una sucesión de secciones conductoras aisladas unas de otras. Sólo recibe la tensión eléctrica una o un par de las secciones situadas bajo el tranvía, es decir, las distintas secciones van recibiendo tensión alternativamente, a medida que avanza el tranvía. (Ver Video Tranvía de Burdeos en el Anexo Electrónico) A pesar de las ventajas técnicas y estéticas que ofrecen los tranvías modernos aquí descritos, son sistemas sumamente costosos si se comparan con buses diesel e incluso con trolebuses. Cada vehículo puede costar alrededor de 20 millones de euros80, sin incluir la necesidad de costos de infraestructura, mantenimiento y capacitación. Un proyecto como el de Burdeos, por ejemplo, puede tener costos cercanos a mil millones de euros , aunque se aclara que es un proyecto de última generación con inversiones cuantiosas en renovación urbana y en construcción de andenes y jardines en las vías por donde circula. En un proyecto similar, la ciudad de Nancy (Francia) compró 25 unidades del Tranvía-sobre-Neumáticos de Bombardier, con el objetivo de operar un sistema de transporte con carril reservado. La ventaja principal del Tranvíasobre-Neumáticos es su bimodalidad sobre riel y sobre calle. El tranvía puede ser operado en un carril exclusivo electrificado con un solo riel de guía central, o puede ser operado en la calle, como vehículo sobre neumáticos, impulsado por un sistema híbrido diesel-eléctrico, y tiene 24 metros de largo y capacidad para 145 pasajeros. Nancy acomodó los tranvías en su red existente del trolebús, con la ventaja de tener costos de operación y mantenimiento muy similares para los dos tipos de vehículo. Los tranvías son silenciosos, atractivos y limpios, pero requieren una infraestructura de costos muy altos. Esta es su mayor y casi que única desventaja. El costo puede variar entre 4 y 20 millones de euros por km construido, y solo se justifica en corredores con flujos de pasajeros muy altos.

Antecedentes Y Situación Actual De Uso De Tracción Eléctrica En Transporte Urbano

OTRAS ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS Buses Eléctricos De Batería Y De Celda De Combustible Desde 1983, IVECO ha invertido en el desarrollo de Altra, una unidad especializada en el diseño y producción de vehículos de tracción alternativa.82 En esta unidad se trabaja con 3 tipos de tecnología: Trolebuses, híbrido y celdas de combustible. El producto más destacado de Altra es el bus Europolis, alimentado con batería, con autonomía de hasta 120kms, velocidad máxima de 60kmh y capacidad para 48 pasajeros.Así mismo, Irisbus lidera un programa de desarrollo y la demostración basado en los vehículos urbanos impulsado con celdas de combustible. La compañía ha invitado a los expertos principales en la tracción eléctrica y de hidrógeno de institutos de investigación en energía y transporte, así como a las redes urbanas europeas más grandes del tráfico para probar los vehículos en condiciones urbanas reales de tráfico. El objetivo de este programa es evaluar “la tecnología de la celda de combustible” para el transporte urbano y en recopilar todos los datos referentes a su funcionamiento: costos ambientales, de la energía, de infraestructura, de entrenamiento al personal y de operación, también datos sobre la calidad del servicio prestado. Esto debe conducir al establecimiento de regulaciones europeas sobre el uso de hidrógeno como combustible. El primer vehículo que se estudiará bajo este programa es un CITY CLASS, lanzado en el congreso de UITP en Londres en mayo de 2001, que está actualmente en pre-operación en la red de Turín.83 Otra iniciativa interesante es el desarrollo del Bus híbrido de celda de hidrógeno de Van Hool- Siemens- UTC Power, que fue presentado en la feria de transporte de Helsinki el año pasado. El vehículo combina producción de energía con celdas de combustible y un sistema plug-in, tiene 13 metros de largo, capacidad para 104 pasajeros y autonomía de 350 km. Está en etapa de prueba en Bruselas, aunque versiones anteriores se han usado en USA, en AC Transit Sunline y CTA.

79 http://www.transport. alstom.com/home/products_ and_services/rail_vehicles/ trams/_files/file_31091_ 43466.jpg 80 http://www.tranvia-burdeos. veoliaenvironnement.com/retos/cifras.aspx 81 http://www.trams-in-france. net/dycn/nancy01.jpg 82 http://www.iveco.com/enus/services/pages/altra%20%20storia.aspx 83 http://www.irisbus.com/enuk/Irisbusplanet/Innovation/ Pages/home.aspx 84 http://www.actransit.org/ environment/images/environment/ACT_fuelcell_07low.jpg

VehĂculos elĂŠctricos: La movilidad del futuro

SEGUNDA PARTE

VehĂculos elĂŠctricos: La movilidad del futuro

Segunda Parte EXPERIENCIAS DE USO DE TRACCIÓN ELÉCTRICA EN TRANSPORTE PÚBLICO URBANO Autor: Javier Satizabal Economista Universidad Nacional de Colombia

A pesar de que el uso de la electricidad en el transporte urbano parece concentrarse en Europa, en América Latina y Norteamérica es posible encontrar experiencias interesantes y muy ilustrativas acerca de las condiciones y los procesos que permiten la introducción exitosa de vehículos de tracción eléctrica. En esta parte del documento se presentan las experiencias de San Francisco, Quito y Ciudad de México DF.

Panorama General De Transporte Público En Ciudad De México Df Ciudad de México DF y su área metropolitana tienen una población de casi 19 millones de habitantes, que generan una demanda calculada de 23 millones de viajes al día, de los cuales, el 82% (18.9 millones) se hace en transporte público. El servicio de transporte público masivo en Ciudad de México se presta mediante el trabajo conjunto de cuatro empresas: la Red de Transporte de Pasajeros del DF85 , Metrobus86, STC Metro87 , el Servicio de transportes Eléctricos del DF88 y una cantidad de empresas de microbuses y colectivos que operan por toda la ciudad.

Fotografia Cortesía STE DF, 2008

MÉXICO D.F.

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Según resultados de la Encuesta de Origen y Destino realizada por la Secretaría de Tránsito y Vialidad de Ciudad de México, apenas el 1% de los viajes en transporte público se hacen en Trolebús, lo que sugiere un impacto muy modesto en la movilidad del área89. 390 mil pasajeros en trolebús al día90.

El servicio de los trolebuses en Ciudad de México D.F.

85 Creada en 2000 para el transporte de pasajeros en autobuses desde distintas zonas residenciales periféricas en el DF hasta las terminales del Metro y de la red de Trolebuses. http://www.rtp.gob. mx/index.html 86 Es un organismo público descentralizado del DF creado en 2005 para operar corredores de tráfico reservado de autobuses. Hasta el momento, hay uno en operación, en la Avenida Insurgentes (19.7 km). Es un sistema BRT muy similar a Transmilenio. http:// www.metrobus.df.gob.mx/ 87 El Sistema de Transporte Colectivo es el organismo público encargado de operar el Metro de Ciudad de México. 88 El STE es la empresa dedicada a la operación de trolebuses y trenes ligeros desde 1955. Su experiencia se presenta a continuación. 89 Encuesta de origen y destino: http://www.setravi.df.gob. mx/encuesta_od/presentacion_eod2007.zip 90 Informe SETRAVI, Enero – Septiembre de 2007 http://www.setravi.df.gob.mx/ informes/infingstv_sep07V2. pdf

La tracción eléctrica para transporte público ha estado en uso en el DF desde 1900, año en que la Compañía de Ferrocarriles del Distrito Federal inauguró la primera línea de Tranvía eléctrico, de Chapultepec a Tacubaya . Al año siguiente, la Compañía Limitada de Tranvías Eléctricos de México se hizo cargo de la operación de estos tranvías, que en 1907 ya contaban con una red de 225 km de vías. Tras un gran crecimiento y desarrollo, y muchos conflictos tanto internos como políticos, el Gobierno Federal resolvió adquirir la propiedad de estas empresas y de los bienes e infraestructura dedicada al transporte de tracción eléctrica en la ciudad y en 1955 nació el Servicio de Transportes Eléctricos del DF, empresa que opera en la actualidad. El primer reto para la nueva empresa fue el reemplazo de la gran mayoría de tranvías, que habían cumplido su vida útil. Una ciudad en constante crecimiento como la ciudad de México exigía los nuevos vehículos niveles óptimos de capacidad, velocidad, economía de mantenimiento, servicio rápido y eficiencia. Un primer esfuerzo fue la compra de un tipo de tranvía denominado PCC, construido en Estados Unidos.92 Este vehículo ofrecía un diseño moderno y aerodinámico, adaptado para el servicio urbano de transporte eléctrico para pasajeros. Contaba con puertas automáticas, capacidad para cien pasajeros, y era notablemente más cómodo y silencioso que los tranvías convencionales. El tranvía PCC dio servicio en la ciudad hasta la década de los ochenta y fue el antecesor del tren ligero que opera actualmente. Pero la base de la renovación del STE, , y que se constituiria como simbolo característico de esta institución, fue el trolebús. Las primeras veinte unidades con las que contó la ciudad de México fueron del modelo Westram, compradas en 1945 en Nueva York y armadas en los talleres de Indianilla durante 1946. Estas unidades fueron probadas en un circuito experimental entre las calles de Villalongín y Sullivan. El servicio formal se inauguró el viernes 9 marzo de 1951 en la línea Tacuba - Calzada de Tlalpan. El trolebús demostró varias ventajas como una mayor versatilidad debido a que prescindía de las vías férreas y sus neumáticos lo hacía un vehículo silencioso, rápido y confiable. Durante los años cincuenta y sesenta el STE compró

Experiencias de uso de tracción eléctrica en transporte público urbano

diferentes tipos de trolebuses: en Italia se compraron Alfa Romeo y Casaro; en Estados Unidos, Marmon Herrington, Brill americano, Pullman Standard y Saint Louis; y en Canadá, Brill Canadiense. Esta dinámica ilustra los buenos resultados con los nuevos vehículos y también el entusiasmo en la producción de trolebuses en aquellos años, por la cantidad de proveedores. En 1965 el Servicio de Transportes Eléctricos del D. F. ya contaba con una flota de 173 trolebuses y 170 km de línea de alimentación eléctrica. Hacia 1970 la empresa debió emprender un proceso de repotenciación de su flota, ya que de un parque vehicular de 577 trolebuses, sólo 230 unidades prestaban el servicio. Desde 1971 el STE empezó un programa de rehabilitación, restauración y mantenimiento de 550 trolebuses que culminó en 1974 con la restauración total de la flota. Algunos años después, en 1980, la empresa puso en servicio 10 trolebuses nuevos fabricados en México por Mexicana de Autobuses, S.A. (MASA), que aun hoy se mantienen en operación. En el transcurso de la década de los ochenta se construyeron aproximadamente 420 trolebuses mexicanos nuevos, hasta alcanzar un total de 758 unidades. Sumado al trabajo permanente de restauración integral de las carrocerías e interiores, así como de los componentes mecánicos y eléctricos, permitió que el STE alcanzara a tener una flota de 1045, que incluía 700 en operación y alrededor de 340 fuera de servicio por falta de repuestos.

Desarrollo Tecnológico93 La situación descrita exigió una rehabilitación del parque vehicular adquirido en años anteriores. Un prime esfuerzo fue el diseño de un bus articulado mediante el acople de dos unidades MASA (ensambladas en México), logrando en una primera etapa la creación de 67 buses articulados para el servicio. Este proceso fue acompañado por la compra de 80 unidades Marmon Herrington y Trolebús 4206. En 1994 pusieron en operación 5 trolebuses New Flyer serie 3200, adaptados para prestar servicio especial a personas con alguna discapacidad y de la tercera edad. Una ventaja adicional de estos nuevos vehículos fue el uso del inversor de corriente alterna VVVF. En 1994, aun con la compra de los nuevos vehículos, la edad promedio del parque vehicular era de 20.3 años. El Consejo de Administración del STE DF, dio autorización a la Dirección General para adquirir 200 trolebuses nuevos sencillos, que empezó a recibir en diciembre de 1997 e iniciaron operación comercial en febrero de 1998. Con estos trolebuses, más la incorporación de las 150 unidades restantes en marzo de 1999, así como el retiro de la circulación de 80 trolebuses Marmon Herrington de 1944 y 22 New Flyer de 1975.

Servicio de Transportes Eléctricos del DF: Antecedentes http://www.ste. df.gob.mx/antecedentes/ index.html

http://www.ste.df.gob.mx/ antecedentes/50s.html

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

El desarrollo paralelo del tren ligero de STE 94 Para 1976 la red de tranvías contaba con 156 km, pero debido a la construcción de los Ejes Viales en los años de 1974 a 1982, esta se vio reducida a 3 líneas de tranvías y 16 de trolebuses, para compensar la reducción de líneas de tranvías se construyeron nuevas rutas de trolebuses alcanzando para fines de 1988 una longitud de casi 510 km. La red de tranvías tendía a desaparecer, dando paso a la construcción de la primera línea de Tren Ligero en el Sur de la Ciudad, con origen y destino de Tasqueña a Xochimilco. La flota vehicular asignada originalmente a esta nueva línea estuvo integrada por 17 trenes que fueron construidos mediante adecuaciones y ensambles de los tranvías PCC apoyados por asesoría extranjera; sin embargo, debido a la antigüedad de varios componentes, estas presentaban frecuentes averías que interrumpían la continuidad del servicio, por lo que se retiraron de la operación y en el año de 1990 se adquirieron nuevos trenes.

Fotografia Cortesía STE DF , 2008

Así mismo, el sistema de tren ligero contribuye actualmente al desplazamiento de más de 55 mil viajes / persona / día equivalente al tránsito de 33 mil automóviles particulares, considerando que estos últimos transportan a un promedio de 1.8 personas por vehículo. Las unidades del tren ligero Siemens Modelo TE-90 y TE-95 fueron fabricados con los últimos adelantos tecnológicos,

Experiencias de uso de tracción eléctrica en transporte público urbano

que le permiten registrar y almacenar una serie de informaciones para el diagnóstico y mantenimiento programado preventivo que hace más segura la operación de los vehículos en línea.

Situación actual del STE Líneas de trolebús y tren ligero La Red de Servicio cuenta con 17 Líneas de Trolebuses con una longitud de operación 453.85 Km, beneficiando a una población de más de 380 colonias de 9 delegaciones del Distrito Federal, la flota vehicular programada en la red es de 330 trolebuses por día, los cuales operan a un intervalo de paso promedio de 5 minutos, todas dentro del Distrito Federal. La Flota vehicular programada cubre un recorrido de 63.007 Km al día y ofrece una capacidad de transporte de 375000 pasajeros al día. Esta capacidad es bastante superior a la demanda efectiva al sistema, estimada en 206,290 pasajeros. La Longitud total de la ruta de Trolebús tiene 43 subestaciones eléctricas con capacidad para 2000 kw96 cada una. Para el caso del tren ligero, el servicio se presta con 16 trenes dobles con capacidad para 374 pasajeros cada uno. El servicio se presta en una línea de 24.8 Km con 7 subestaciones de 2000 KW cada una, que comunica las estacones Tasqueña y Xochimilco. En promedio el tren ligero recorre 4,487 Km al día y ofrece una capacidad de transporte de 127,055 pasajeros. Al igual que en el caso del trolebús, esta capacidad excede ampliamente la demanda, que en este caso es de 69,450 pasajeros en promedio. de Tasqueña y Xochimilco. En promedio el tren ligero recorre 4,487 Km al día y ofrece una capacidad de transporte de 127,055 pasajeros. Al igual que en el caso del trolebús, esta capacidad excede ampliamente la demanda, que en este caso es de 69,450 pasajeros en promedio. A pesar de el bajo nivel de demanda de pasajeros que tiene el sistema, es importante señalar que el cubrimiento geográfico de la misma es muy completo, llegando a casi todas las delegaciones de la ciudad.

http://www.ste.df.gob.mx/ antecedentes/90s.html

http://www.ste.df.gob. mx/antecedentes/trenligero1.html

La información técnica completa y la descripción de las subestaciones, los corredores las estaciones y los vehículos en el Anexo 5:

http://www.ste.df.gob.mx/ servicios/subestacion.html

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Flota de trolebuses y tren ligero El vehículo mas empleado en la operación del STE en la ciudad es el Trolebús Mitsubishi Serie 9000, con 200 unidades en servicio. Los primeros llegaron al STE en el año de 1997 (50 trolebuses), entrando en operación en el mes de febrero de 1998. Estas unidades cuentan con equipo de tracción de corriente alterna VVVF, utilizando módulos inteligentes IPM’s; únicos en su tipo. En el mes de octubre de 1999 comenzaron a operar otros 75, de la serie 9800. Estos nuevos trolebuses fueron fabricados conjuntamente por la empresa japonesa Mitsubishi Electric Co., fabricante del sistema tracción frenado y Mexicana de Autobuses, S.A., quien fabricó la carrocería. Este vehículo tiene características como la construcción integral que agrupa en un sólo elemento estructural: la plataforma, costados, toldo y extremos, fabricado con tubulares y perfiles abiertos en acero galvanizado y con protección adicional a la corrosión con un primario poliester rico en zinc, dando como resultado una vida mínima de veinte años en los mismos componentes estructurales en condiciones normales de operación. 98

ttp://www.ste. df.gob.mx/servicios/ flotaveh.html

http://www.ste. df.gob.mx/servicios/ ficha.html

El revestimiento exterior es galvanizado y para protección a la corrosión se rige de acuerdo a las normas A.S.T.M. y N.O.M. con acabado bonderizado; con ello se logra una alta adherencia de la pintura y excelente protección anticorrosiva. Las vibraciones de los revestimientos se atenúan por la utilización de sellador en todas las unidades entre los paneles y los elementos estructurales, manteniéndolos adecuadamente unidos.

Experiencias de uso de tracción eléctrica en transporte público urbano

Serie Marca

Tecnología del Sistema de Tracción Cantidad Fechade Fabricación

Trolebús Trolebús 3200 NEW FLYER

1975

REOSTATICO KIEPE (Importación)

4200 TOSHIBA

1981

CHOPPER-GTC y GTO, Tiristores Tipo pastilla (Importación)

4300 TOSHIBA

1984

CHOPPER-GTC y GTO, Tiristores Tipo pastilla (Importación)

4400 TOSHIBA

1984

CHOPPER-GTC y GTO, Tiristores Tipo pastilla (Importación)

4700 MITSUBISHi 30

1984 -1988 CHOPPER-GTO, Tiristores Tipo paquete (Importación)

7000 KIEPE

1990

REOSTATICO KIEPE (Importación)

9700 MITSUBISHi 100

1997

INVERSOR VVVF-C.A con IGTB

9800 MITSUBISHi 100

1999

INVERSOR VVVF-C.A con IGTB

Tren Ligero Tren Ligero TE90

SIEMENS

TE95

SIEMENS

1990

Líneas de Servicio Tren Ligero y Trolebús 98

Fotografia Cortesía STE DF , 2008

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Las cargas a las que está sometido el trolebús, fueron analizadas utilizando pruebas de vibración estructural estática y dinámica, donde se identificaron las zonas susceptibles de falla y se efectuaron los refuerzos necesarios para garantizar el adecuado funcionamiento del trolebús en su totalidad previamente establecido durante el periodo de vida previamente establecido.

Perspectivas El Servicio de transportes Eléctricos del DF ha emprendido varios proyectos de desarrollo que confirman el compromiso y la importancia dad a la tracción eléctrica en el transporte urbano de la Ciudad de México. Si bien es necesario aclarar que casi todas las empresas de transporte se encuentran en procesos de expansión, el STE ha logrado un espacio propio debido al uso de tecnologías limpias y eficientes. Estos proyectos incluyen la reactivación del servicio de tranvías en seis corredores del centro histórico de la ciudad, cuyas características de movilidad, demografía, flujos vehiculares y demanda de transporte, representan las mejores opciones para la instauración del tranvía de piso bajo, con estaciones o puntos de ascenso-descenso a nivel de banqueta para mayor accesibilidad a bajo costo. Este proyecto contempla la compra de tranvías 70% cama baja de alimentación eléctrica a través de un pantógrafo instalado en el techo, ó un dispositivo de tracción eléctrica alterna a una tensión de 750 VCD, conducida por medio de catenaria o un sistema alterno que permita la tracción del vehículo en zonas históricas. Para la conducción contará con dos cabinas panorámicas y aerodinámicas, tipo bidireccional. El mando de tracción frenado será por medio de un manipulador o controlador manual al convertidor de tracción a base de semiconductores de potencia de IGBT de última generación; para el servicio de usuarios, contará con puertas de servicio en ambos lados, contará con sistema de suspensión primaria a base de elementos mecánicos y neoprenos, así como suspensión secundaria con elementos mecánicos y de aire. El sistema de rodamiento será de llantas del tipo resilente para disminuir las vibraciones mecánicas al material rodante; contará con ventanillas panorámicas, además de espacios exclusivos para usuarios con discapacidad. Tendrá la facilidad de funcionar en unidad simple o acoplando hasta cuatro tranvías, contará con una o las articulaciones necesarias para proporcionar los radios de giro requeridos. El acceso será a nivel de banqueta con una altura máxima de .35 m. será 100% estanco y debe de cumplir con todas las normas de seguridad, ambientales, automotrices y ferroviarias existentes.

Experiencias de uso de tracción eléctrica en transporte público urbano

Las estaciones estarán habilitadas con muebles urbanos modulares tipo parabús los cuales tienen la ventaja de adaptarse a los espacios y necesidades de cada punto de ascenso – descenso, además de ser infraestructura de bajo costo y de mantenimiento mismas que permiten la estancia temporal de los pasajeros al paso del tranvía, así como el alojamiento del sistema de peaje. Las 23 estaciones de paso se encuentran estratégicamente localizadas en aquellos lugares que por su importancia, permitan el uso del sistema y la interconexión con otros modos de transporte, estacionamientos y sitios de interés de los usuarios. Otro proyecto de interés es la creación de un corredor ecológico operado por trolebús, así como la construcción de un corredor adyacente al primer carril del Eje Central en el tramo “Garibaldi – Alberca Olímpica” para la circulación de bicicletas, para contribuir a las acciones gubernamentales tendientes a abatir el calentamiento global. Con la implementación del Corredor Ecológico en el EJE CENTRAL, se mejorará significativamente la vialidad, tanto para el transporte público de pasajeros como para el privado, a través de la adecuada sincronía del Sistema de Semaforización y restricción a la circulación del transporte de carga en determinados horarios. Por lo que respecta al Peatón, se mejorará el entorno urbano que garantizará su seguridad al transitar por el corredor, incluyendo la bicicleta, además de propiciar la homogenización de los elementos que constituyen la infraestructura del sistema de transporte eléctrico. Este corredor tendrá un recorrido total de 46 Km y será mejorado con el uso de carriles exclusivos para Trolebús. Así mismo, el STE DF ha emprendido un proyecto para demostrar el funcionamiento de autobuses impulsados por combustible obtenido a través de celdas de hidrógeno, e implantar un sistema para el suministro del hidrógeno, mostrando las ventajas que ello trae al medio ambiente y al desarrollo del transporte en el país. Apoyado por PNUD, el STE DF ha asumido el compromiso de ejecutar la operación de 10 autobuses impulsados con celdas de hidrógeno durante un periodo de 5 años, comprendidos del 2004 hasta 2009. La operación se llevara a cabo en dos etapas, en la primera se compraran 3 autobuses en 2004, continuando con la compra de los 7 restantes en los siguientes años. Con esto se busca evaluar las condiciones generales necesarias para la prestación de un servicio de transporte con este tipo de combustible.

101 SFMTA: San Francisco Municipal Transportation Agency http://www. sfmta.com/cms/home/ sfmta.php 102 RIVASPLATA, Charles: El Papel del Bus Eléctrico en la Oferta de Transporte Público: El Caso de San Francisco. Seminario internacional Ebuses- alternativas de tracción eléctrica para Transporte Urbano de Pasajeros, Bogotá, abril de. 2008.

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Sistema Eléctrico - Electrónico

Convertidor Estático

Motor Trifásico Potencia normal de 127 Kw continuos (150 kw régimen de una hora), 4 de Inducción polos, clase de aislamiento de 200° con impregnación de devanados al Jaula de Ardilla vacio, 430 VCA, 60Hz. Motor Compacto diseñado especialmente para aplicaciones de tracción eléctrica, libre de mantenimiento con excepción de los periodos de engrasado de los rodamientos. Motor Comprensor

Motor trifásico de inducción de jaula de ardilla de alta eficiencia (92% nominal), 230 VCA, 60 Hz, para servicio pesado industrial.

Fusible

Protege el circuito del motor de tracción contra sobrecargas.

Ensamble resistor

de CDR.- resistencia limitadora de corriente para LB2.

Colector Corriente

de Toma el voltaje de alimentación de la línea catenaria.

Inversor de Tensión y Frecuencia variable (VVVF)

Equipo de estado sólido que utiliza la técnica de modulación de los pulsos para variar la tensión y la frecuencia de línea del motor de tracción, con lo cual se controla la velocidad del mismo de manera suave y eficiente. Se basa en tecnología de transistores bipolares de compuerta aislada con protección y control integrados en el mismo semiconductor, denominados IPM's, por sus siglas en inglés (Intelligent Power Module).

Tiene un módulo de conversión de tensión de 600 VCD a 24 VCD que le permite iniciar sus funciones, las del VVVF y arrancar al trolebús aún cuando la batería está descargada hasta 3.5 VCD.

Transductor

Dispositivo convertidor para cambiar a una salida eléctrica de acuerdo al ángulo de presión de los pedales de frenado y aceleración.

Aparta rayos

El objetivo de éste es proteger el equipo eléctrico-electrónico de descargas eléctricas atmosféricas.

Baterías

La tensión de respaldo se suministra mediante un banco de 17 baterías de níquel/cadmio. Estas baterías tienen menor peso y mayor capacidad de carga que las baterías de plomo-ácido utilizadas en las otras series de trolebuses. El trolebús emplea un sistema de tensión de control 24 VCD en lugar de los 12 VCD utilizados en las unidades anteriores. Este cambio permite que el control eléctrico tenga mayor inmunidad a disturbios en la línea de alimentación y al ruido electromagnético.

Dimensiones

Ancho:

2,407 mm

Altura:

2,100 mm

Cantidad de asientos: Capacidad de pasajeros:

Inversor con capacidad de diagnóstico y registro de eventos por computadora para facilidad de mantenimiento y corrección de fallas.

36 98

Altura de puertas de servicio:

Control mediante fibra óptica para mayor inmunidad al ruido electromagnético del medio ambiente. Este equipo no tiene partes de desgaste, por lo que es de reducido mantenimiento y elevada confiabilidad.

Reactor Filtro

Equipo de estado sólido que se basa en tecnología de módulos inteligentes de potencia (IPM's). Consiste en un convertidor de 600 VCD a 24 VCD para el sistema de alimentación de baja tensión, recarga de baterías y control de los sistemas electrónicos. Adicionalmente, tiene un convertidor de 600 VCD a 230 VCA, 60Hz para alimentar a los motores de comprensor y ventilador del VVVF.

2,200 mm

Ancho útil puerta delantera: 900 mm

de Régimen de corriente de 200 ACD (a 2240 m de altitud).

Doble sistema Todos los componentes eléctricos de alta y baja tensión tienen un de Aislamiento doble nivel de aislamiento según la norma IEC 77 del Comité Electrotécnico Internacional. El trolebús de la serie 9000 es el único vehículo de su tipo en México con un acople aislante entre el motor y

Ancho útil puerta trasera:

1,200 mm

Longitud total:

12,450 mm

Ancho total:

2,560 mm

Altura total:

3,070 mm

Distancia entre ejes:

6,562 mm

Volado delantero:

3,126 mm

Volado trasero:

3,750 mm

Ficha Técnica del Trolebús Mitsubishi Serie 9000100

Experiencias de uso de tracción eléctrica en transporte público urbano

SAN FRANCISCO Características generales del gran San Francisco El Gran San Francisco es una zona urbana de gran importancia histórica, económica y cultural en el contexto Norteamericano. Hay importantes centros de educación superior, atractivos turísticos y grandes corporaciones, además del conocido polo de desarrollo tecnológico que es Silicon Valley. Esta urbe tiene una población aproximada de casi 7 millones de habitantes, genera 3,6 millones de empleos y su ingreso per cápita es relativamente alto. Tiene un área de 250.000 hectáreas urbanizadas (el 14% de la superficie) que combina varios centros urbanos con muchas áreas de baja densidad. En términos de transporte, es notorio que el automóvil domina el sistema, sobre todo en las áreas de baja densidad en donde hay menos transporte público. El 80% de los viajes se hace en vehículo particular, con uno o dos pasajeros, el 10% en bicicleta o caminando. Solo el 10% de los viajes en el área urbana de San Francisco se hacen en transporte Público. Al desagregar la estructura de transporte público, se encuentra que la mayoría de pasajeros (el 62%) se transporta en bus, ya sea convencional o trolebús. Esto refleja la importancia que sigue teniendo este tipo de vehículo en el transporte público urbano, incluso en áreas de alto ingreso per cápita y en donde la oferta de medios de transporte es tan variada como San Francisco. Los principales operadores de transporte en San Francisco de acuerdo a la demanda que atienden son SFMTA101 , 45%; BART, 22%; AC Transit, 14%; y VTA, 9%.

1% 1% 22%

62%

10%

Tabla 16: Distribución de transporte Público en San Francisco102

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Características de la ciudad San Francisco La ciudad de San Francisco tiene una población de 800.000 habitantes y una superficie urbana de 12.000 hectáreas. Es un área de alta densidad poblacional, más de 65 hab/ha. San Francisco en un centro histórico y cultural muy importante, principal punto turístico de la región y tiene un importante distrito financiero. La ciudad es un centro de gran actividad política y está compuesta por pequeñas vecindades con características étnicas y culturales muy diversas. Por ser un área mucho más urbana que el Gran San Francisco, sus patrones de transporte tienen diferencias muy claras. La proporción de viajes que se hace en vehículos particulares baja al 50 % y el 31% de las personas hacen uso del transporte público. También se registra un número pequeño pero significativo (7%) de personas que se transportan en moto o que trabajan en casa.

La Flota De Vehículos Eléctricos Actualmente, SFMTA tiene más de 1.100 vehículos de transporte público: • • • • •

86 buses híbridos 495 buses diesel 333 trolebuses eléctricos 177 vehículos de tren ligero 40 tranvías

Es decir, más de la mitad de sus vehículos son de cero emisiones. La introducción de vehículos híbridos comenzó en 2007, como una primera etapa de un plan de reducción de emisiones al 50% de los niveles de 1993. SFMTA compró 86 buses híbridos Orion VII, fabricados por Daimler-Chrysler Commercial Buses of North America. Estos buses son híbridos en serie, con motor diesel y frenos regenerativos. Como resultado, SFMTA tiene ahora la tercera flota de híbridos más grande en Estados Unidos, con 56 buses de 12,2 metros y 30 de 9,1 metros. De acuerdo con SFMTA cada vehículo híbrido cuesta aproximadamente 500.000 dólares, alrededor de 150.000 más que un bus diesel convencional. Sin embargo, las ventajas que ofrecen los híbridos compensan ampliamente esta diferencia, debido a ahorros en combustible, mantenimiento y daños ambientales.

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Trolebús fabricado por ETI Skoda para San Francisco 104

La SFMTA espera una reducción de 95% en emisiones de material particulado, de 40% en óxidos de nitrógeno y de 30% en gases de efecto invernadero. Los híbridos además permitirán la incorporación progresiva de innovaciones en cuidado del medio ambiente, como el uso de Filtros de particulado (DPFs), Catalizadores de oxidación 8DOCs) ó Absorbentes de óxidos de nitrógeno (NOx). La empresa también espera reducir sus costos operacionales y de mantenimiento, ya que los frenos tienen menos desgaste, los buses no tienen transmisión (no se requiere mantenimento) y el motor cuesta menos y dura más tiempo. Esto permitirá tener menos estaciones de servicio y emplear menos personal en esas tareas. Las ventajas agregadas para los pasajeros y conductores de esta tecnología están en que los híbridos son más suaves de operar, con mejor aceleración y menos ruido. Por su diseño de piso bajo, las cabinas son más cómodas para los pasajeros y se puede abordar en menor tiempo. Los híbridos permiten ahorros en el uso de combustible de hasta 30%. El ahorro estimado es de 20.000 galones de diesel en 12 años. Ítems de ahorro:

103 http://www.dcbusna. com/Projects/c2c/channel/ images/304642_465033_ 381_470_MUNI__large_ I_381.jpg 104 KIRCHNER, John: Los Trolebuses en el Oeste de Estados Unidos y Canadá. 2008 105 http://www.sfmta.com/ cms/img/l153img/eti2.jpg

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Características del Trole bús ETI Beneficios para el pasajero

Tabla 17: Características de los Trolebuses ETI

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Ventajas para el operador

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Especificaciones Técnicas

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Información Adicional

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Dos puestos para asegurar la silla de ruedas, de acuerdo con regulaciones de ADA. Cámaras de seguridad que monitorean el interior del vehículo para la seguridad del pasajero. Anuncios interiores en audio y visuales de la "parada siguiente" Señales luminosas en los cuatro lados del vehículo. Pasillos y puertas más anchos con los pedales del paso. Capacidad: Estándar: 41 asientos y 42 pasajeros de pie en los vehículos de 40'; 54 asientos y 70 pasajeros de pie en los vehículos articulados 60'. Asiento ergonómico para el conductor. Se elimina la necesidad de conectar los troles del autobús manualmente cuando se desconectan. Espejos de control remoto. Vidrios tintados par el conductor. Micrófono mano libres. Cabina aislada para le conductor. Peso del Vehículo: aproximadamente 31.500 libras. Sistema de Propulsión: Unidad GTOs Emergency con control con microprocesador. Motor de batería de NiCd Skoda: motor de DC de 275hp con sistema de enfriamiento de aire forzado. Sistema de colección: Kiepe Retrieverless. Sistema de Potencia Auxiliar: 230V CA, 24V DC, 12V DC auxiliares. Menor interferencia electromagnética Sistema de recuperación de energía Baterías auxiliares, para conducción en el patio y fuera de la red.

Perspectivas El Plan “Emisiones 2020” es parte importante del Plan de Aire Limpio (CAP), patrocinado por el alcalde de San Francisco. Su objetivo es convertir a Muni en un sistema no contaminante para el 2020. Para la implementación de esta iniciativa se ha previsto la compra gradual de nuevos buses híbridos (diesel-eléctrico) y más adelante de celda de hidrógeno. En el 2020 la flota de Muni funcionará por completo con hidrógeno. En este momento solamente AC y VTA operan buses de este tipo, (cada uno tiene 3) y han sido tomados como modelo por la entidad para su propio proceso. Esta iniciativa hace parte de un programa regional mucho más amplio, apoyado incluso por el Estado de California. 106 Proyección de población para el Distrito Metropolitano de Quito con base en el Censo de población de 2001.

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QUITO La ciudad de Quito es el centro político administrativo de Ecuador y se encuentra ubicada a 2.850m sobre el nivel del mar en la Hoya Central Occidental del Guayllabamba. La ciudad tiene una estructura longitudinal de 40 Km de largo y 8 Km de ancho y ocupa un área de 40.556 Ha. Siendo el principal centro de migración del país, Quito tiene una población estimada en 2.100.000106 habitantes para todo el Distrito Metropolitano, casi el 18% del total del país. La ciudad tiene una tasa de crecimiento poblacional superior al 2%, lo que significa que crece a un ritmo rápido y sostenido, imponiendo retos importantes para la provisión de servicios en general.

Panorama del transporte público en la ciudad La población quiteña genera una demanda de transporte público de 2.136.091 viajes por día, que es atendida mediante las siguientes opciones:

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El sistema integrado de transporte Metrobus Q, tipo BRT. Tres corredores son operados por el Trolebús y uno (Corredor Norte) con vehículos articulados diesel. Metrobus Q está proyectado como el eje principal del transporte público en la ciudad y a medida que se extienda debe reemplazar a los demás servicios. Por ahora el trolebús atiende el 12% de la demanda. La red convencional de transporte que está conformada por 134 líneas convencionales de transporte público operadas por 2.624 buses urbanos. Este servicio sufre de todos los problemas típicos de los sistemas de transporte particular (baja remuneración a los conductores, desorganización, buses en mal estado, horarios irregulares, etc.) y está en pleno proceso de reestructuración para dar paso al servicio a través de troncales. Este servicio atiende el 66% de la demanda de viajes en la ciudad. La red metropolitana de transporte que se compone de 46 líneas interparroquiales operadas por 676 buses de servicio microrregional. Esta red también se encuentra en proceso de modificación operacional y administrativa, transformándose en troncales microrregionales que se integrarán a la red urbana para responder a la estrecha relación del Distrito Metropolitano con sus vecinos. El sistema de alimentadores, mediante buses de gran capacidad, que realizan viajes desde las estaciones de transferencia hacia los barrios periféricos de la ciudad y viceversa. 8.778 taxis uniformizados y registrados, con una demanda promedio de 135.000 viajes por día, como complemento al transporte público

El 10% de los viajes de la ciudad se hacen en vehículo particular.

El nacimiento del trole107 En 1995 el Municipio del Distrito Metropolitano de Quito creó la Unidad Operadora del Sistema Trolebús (UOST), que es la encargada de la operación de los trolebuses. Este servicio fue creado como parte del Plan Maestro de Racionalización del Transporte de Quito108 , que tenía como uno de sus objetivos principales la creación de un sistema de transporte integrado para la ciudad. La opción de trolebús fue escogida debido a su alta capacidad de pasajeros y a sus ventajas ecológicas.

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La implantación del sistema Trolebús se hizo en dos fases. La primera tuvo un costo de USD 72.000.000, que fueron financiados por el Gobierno de España, el Gobierno ecuatoriano y el Municipio de Quito. Esta inversión incluyó la compra de 54 trolebuses, 8 subestaciones de tracción, 8 líneas medias de tensión, la semaforización de la ruta troncal y 22.4 Km de línea aérea de contacto. En esta fase se alcanzó una longitud de ruta de 11.2 Km con 39 paradas.

etapa el Trole se inauguró el 17 de diciembre de 1995, con 14 trolebuses, en el tramo comprendido entre la Estación Sur “El Recreo” y la calle Esmeraldas, más las líneas alimentadoras del Sur Trole, transportando un promedio de 50.000 pasajeros.

etapa entró en servicio El 19 de marzo de 1996, desde “El Recreo” hasta “La Colón”, con 32 unidades. El promedio de usuarios que se transportó fue de 90.000 pasajeros.

Ese mismo año se inauguró la tercera etapa, desde la Estación Sur de “El Recreo” hasta la Estación Norte de La Y, completando la operación de cincuenta y cuatro vehículos e integrando el primer servicio de transporte troncal de la ciudad. El promedio de usuarios que se transportó inicialmente, fue de ciento veinte mil pasajeros.

En el año 2000 se completó la segunda fase: una ampliación al sur de 4.8 Km con 8 paradas. El equipo adicional adquirido en esta fase fue de 59 trolbuses, 3 subestaciones de tracción, 3 líneas de media tensión, 9.6 Km de líneas aéreas de contacto y la semaforización de la extensión y de la zona de influencia. El número total de trolebuses en servicio aumentó a 113 y el volumen de pasajeros a 200.000. El trolebús ha logrado constituirse en el eje principal del sistema de transporte de la ciudad, apoyando la operación de los corredores que se han ido incorporando al servicio de la ciudad, como el Corredor Nororiental (Ecovía) y el Corredor Central Norte. La empresa también ha incorporado otros servicios como los Expresos Estudiantiles y el Troletour y participa, en Campañas de Educación Vial y Brigadas de Educación Vial en coordinación con la Policía Nacional y la Policía Metropolitana.

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Operación e infraestructura del trolebús La U.O.S.T cuenta con 113 unidades que ingresan a la operación de acuerdo a la demanda del sistema. En hora pico funcionan 100 vehículos, con despachos cada 1 ó 2 minutos; en hora valle operan 54 con despachos cada 4 ó 5 minutos. El sistema tiene 19 rutas que transportan alrededor de 260.000 pasajeros al día. Este servicio se complementa con 90 buses alimentadores que abastecen el sistema a través de 5 rutas en el Sur, 6 en el norte, 1 de la Ecovía y 4 en Morán Valverde. Estas unidades transportan pasajeros desde barrios periféricos de la ciudad hasta las tres estaciones de transferencia del sistema: Estación Morán Valverde, El Recreo y La Y.

106 Unidad Operadora de Trolebús Quito: http:// www.trolebus.gov.ec/secciones/historia.html

Como parte de su infraestructura el trolebús tiene 38 paradas individuales y 10 paradas dobles, que están a una distancia promedio de 400m.y una estación de integración con el Corredor Nororiental: Ecovía. La alimentación de energía eléctrica para los trolebuses se hace por medio de una línea aérea de contacto y 11 subestaciones rectificadoras o de tracción instaladas a lo largo de los 16.2 Km del recorrido del trolebús:

107 Dirección Metropolitana de Transporte de Quito: http://www.quito.gov. ec/DMT/dmt_inicio.htm

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Las 8 subestaciones de la primera etapa (Terminal Sur - Terminal Norte) son alimentadas a 6Kv desde la Empresa Eléctrica Quito S.A. y disponen de 2 cuartos, uno de control y uno de potencia. El Voltaje de salida es de 750 Vdc Las 3 subestaciones de la segunda etapa (Lino Flor, Solanda, M.Valverde) son alimentadas a 22.8 Kv desde y disponen de tres cuartos, dos de control y uno de potencia. (Ver anexo electrónico Características técnicas de las subestaciones rectificadoras del Trolebús y línea aérea de contacto)

La empresa también dispone de talleres de alta tecnología en mecánica, electrónica, telecomunicaciones y carrocería en donde se hace el mantenimiento preventivo y correctivo de las unidades y de los componentes eléctricos. Los resultados operativos del Trolebús han sido muy satisfactorios de acuerdo a su índice de pasajeros transportados por kilometro (IPK), que todos los años desde su implementación en 1997 ha sido superior a su meta. (14 para la operación troncal y 6 cuando se incluyen los servicios alimentadores). Fotografia Fundacion Ciudad Humana, 2008

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Con respecto a los resultados financieros, caben dos aclaraciones. La empresa no se hace cargo de la compra de los buses, gasto que estuvo a cargo de la Municipalidad de Quito. Así mismo, la empresa presta su servicio con una tarifa de 25 centavos de dólar, y tarifa reducida para menores de 12 años y adultos mayores, que no guardan ninguna relación con los costos de operación del sistema. Haciendo esta aclaración, es importante mencionar que el Trolebús funciona con superávit, y solamente tuvo saldos en rojo como consecuencia del proceso de dolarización que vivió la economía ecuatoriana en 2001-2002. Este resultado es importante ya que los costos de operación son una de las variables más importantes a la hora de evaluar la factibilidad de la implementación de un nuevo tipo de tecnología.

Fotografias Fundacion Ciudad Humana, 2008

Otro aspecto que merece atención especial es el de la confiabilidad técnica de la tracción eléctrica. Específicamente es importante saber si los costos de mantenimiento serán comparables, mayores o inferiores a los costos de operar buses con motores de combustión interna. De acuerdo con la información presentada por la UOST, las averías más frecuentes están relacionadas con la reparación de la carrocería. En el sistema electrónico la avería más frecuente es la calibración de alturas, es decir ajustar el trole para que haga contacto adecuado con la catenaria. El repuesto que se reemplaza con más frecuencia son los grafitos de contacto entre el trole y la catenaria también. Los dos fueron considerados por la UOST como de bajo costo. Esto sugiere que el sistema no ha tenido complicaciones destacables como consecuencia del uso del sistema de alimentación eléctrica externa.

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MES ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE

FALLA MAS FRECUENTE FRECUENCIA PE04.1 Finales de carrera 9 TE13 Limpieza cofres alta tension PE04 Finales de Carrera 5 TE01 Modulo control TE06.12 Tarjetas Grupos Interface (A201 - A 210) 6 AG 01.1 Calibracion Alturas 15 AG 01.1 Calibracion Alturas 9 AG 0 1.19 Cambio de Barra PE 04.1 Finales de carrera 6 AG0 1.1 Calibracion de Alturas AG0 1.19 Cambio de Barra PE 04.1 Finales de carrera 6 AG 01.8 Calibracion de Guias 6 AG 01.2 Cabeza Colectora TE 01.1 Modulo control TE 06.5 GTO’s Diodos Condensadores 5 AG 04 .2 Correccion niveles de aislamiento 6 TE 06.6 Tarjetas Exitadoras GTO 5 TE 13 Limpieza cofres alta tension 5 Tabla 20: Averías mecánicas más frecuentes UOST

MES ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE

FALLA MAS FRECUENTE 3.1 Rev y/o regulacion de frenos 10.8 Reparar Ranflas 10.3 Reparar varillaje de plumas 10.9 REparacion de carroceria 11.1 Cambio de Neumatico 10.3 Reparar varrillaje de plumas 10.9 Reparacion de Carroceria 10.9 Reparacion de Carroceria 10.9 Reparacion de Carroceria 11.2 Reparacion de Neumaticos y Aros 10.9 Reparacion de Carroceria 10.9 Reparacion de Carroceria 10.9 Reparacion de Carroceria 10.3 Reparacion Varilaje de Plumas 10.8 Reparacion Ranflas

FRECUENCIA 5 6 6 8 12 8 5 13 10 12 7 7

Tabla 21: Averías Eléctricas más frecuentes UOST

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Características de los trolebuses111 Los Trolebuses En Servicio En Quito Son Que Vehículos Fueron Desarrollados Con La Participación Conjunta De Varias Compañías. El Equipamiento Eléctrico Fue Diseñado Con La Tecnología Aeg, De Alemania Y Los Sistemas De Control Y Software Por La Firma Vossloh Kiepe Gmbh, También De Alemania, Especialista En Materia De Control De Sistemas De Potencia. Los Trolebuses Son Vehículos Articulados De 3 Ejes, Con 17.8 Metros De Longitud, De 3.2 Metros De Altura Y 2.5 Metros De Ancho. Su Peso Neto Es De 17.8 Toneladas, El Peso Bruto Con 174 Pasajeros Es De 30 Toneladas Y Alcanza Velocidades De Hasta 80 Kilómetros Por Hora. Los Buses Están Dotados De Un Motor Diesel Suplementario Para El Tránsito Sin Conexión A La Catenaria. Por Lo General Este Motor Se Usa En Caso De Una Emergencia O Para El Tránsito En Los Talleres Y Los Patios, En Donde No Hay Red De Alimentación. Los Trolebuses Cuentan Además Con Un Sistema De Amplificación, Que Permite Al Conductor Proporcionar Información A Los Pasajeros Y Una Red De Asideros Para El Apoyo De Los Pasajeros De Pie. Como Ya Se Mencionó, La Empresa Cuenta Con 113 Unidades, Distribuidas En Dos Flotas, De Acuerdo A La Puesta En Servicio.

Tabla 22: Características generales de la Flota

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Tabla 23: Ficha Técnica Trolebuses Flota I

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Tabla 24: Ficha Técnica Trolebús Flota II

88 74

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Perspectivas La operación del trolebús en Quito ha generado grandes beneficios para la ciudad. Sus resultados de operación se mantienen dentro de un rango satisfactorio en todas las áreas para las cuales se cuenta con información. Las consideraciones del costo del servicio se ven alteradas por dos aspectos importantes: el servicio se ve afectado por la imposición de una tarifa de 25 centavos de dólar, muy inferior a los costos reales del servicio, pero esto se ve compensado por el hecho de que el Distrito Municipal financie la compra de los vehículos. En términos generales los beneficios de esta tecnología se reconocen en la sustitución de 572 autobuses convencionales, con todo el impacto ambiental, urbanístico y de movilidad que esto representa, y también ofreció una posibilidad para proveer servicio de transporte en el centro histórico de la ciudad minimizando el impacto sobre los edificios. De acuerdo con la empresa, el trolebús cuenta con un gran nivel de aceptación en la ciudad. En términos de protección al medio ambiente la empresa reporta la reducción del nivel de ruido de 90dBA a 74dBA y la disminución de emisiones en las siguientes cantidades: (Ver Tabla)

Actualmente la empresa tiene dos proyectos de expansión: la extensión de la línea hasta el terminal interregional Quitumbe y la compra de 10 trolebuses biarticulados Vossloh Kiepe (descritos en la sección 1). Esto representa una inversión aproximada de USD 13 millones. Adicionalmente la empresa se dispone a la prestación del servicio en el corredor Ecovía, debido a problemas con el operador actual. Esto permite ver que el uso del trolebús se va a extender en la ciudad.

Tabla 25: Reducción de emisiones por el Trolebús

VehĂculos elĂŠctricos: La movilidad del futuro

TERCERA PARTE

VehĂculos elĂŠctricos: La movilidad del futuro

Tercera parte IMPLICACIONES ECONÓMICAS, TÉCNICAS Y AMBIENTALES DEL USO DE TRACCIÓN ELÉCTRICA EN TRANSPORTE PÚBLICO URBANO.

Análisis de implicaciones: se proponen los criterios, metodologías y modelos necesarios para la evaluación del cambio de tecnología, en las siguientes áreas:

ASPECTOS TÉCNICOS Y OPERACIONALES Autor: Ana Luisa Flechas Camacho Profesor de la Universidad Nacional de Colombia La historia de Bogotá como de muchas otras ciudades del mundo, que tuvieron tecnologías de transporte con tracción eléctrica, hacen pensar que Bogotá está en condiciones de explorar nuevamente estos medios tan versátiles e interesantes, pues los niveles de motorización, así como de mayor movilidad urbana, amenazan con restringir la dinámica socio económica que necesariamente se incrementa cada día más. La prueba de su versatilidad y bajo costo económico y ambiental está en que hoy funcionan en muchas ciudades europeas, las cuales resistieron las dinámicas emergentes de la industria automovilística a principios del siglo XX y los conservaron modernizándolos y adecuándolos a sus crecientes necesidades. Sin embargo, iniciativas como la que se discuten en este documento requieren la reflexión sobre los siguientes aspectos de contexto, propios de la ciudad:

Aspectos institucionales El régimen normativo resulta en algunos casos ser la limitante respecto a las expectativas y necesidades del Sector. La multiplicidad de normas y reglamentos expedidos por parte de diversas entidades estatales en muchas ocasiones solo contribuyen a entorpecer la calidad del servicio y en otras, si bien tienen como objetivo mejorar la estructura empresarial frente a la óptima y eficiente prestación del servicio, se ha centrado en soluciones particulares cuando su fortaleza debe ser de aplicación general. Se observa una gran deficiencia institucional en los programas de inspección, vigilancia y control a la operación del transporte en el nivel local y nacional, lo que trae como consecuencia un control ineficaz sobre los factores claves de transporte frente a la calidad y seguridad.

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Se encuentra una sensible desarticulación administrativa en los entes de Ejecución, Inspección, Control y Vigilancia (Ministerio de Transporte, Supertransporte y los Municipios) de la actividad transportadora, lo cual genera diversos criterios frente a la toma de decisiones y a la aplicabilidad de los correctivos y sanciones. Igualmente se evidencia gran debilidad en las instituciones encargadas de la planeación y operación del transporte tanto a nivel local como nacional, así como para ejercer las funciones de vigilancia, inspección y control, pues no cuentan con los recursos económicos, humanos y tecnológicos, suficientes y necesarios que les permita desarrollar sistemas idóneos de información y para optimizar sus procesos misionales a fin de caracterizar la operación del sector y tomar las decisiones más precisas y efectivas

Parque automotor1 1 2 El parque automotor con el cual se atiende la demanda en la modalidad de pasajeros en el país, asciende a 450.621 vehículos, de los cuales el 59,97% (270.247 unidades) corresponde a vehículos de servicio individual (taxis), lo que significa que una gran proporción del parque automotor ofrecido atiende las necesidades de una menor proporción de usuarios, en razón a que en esta modalidad de servicio se movilizan en promedio 1.5 pasajeros por vehículo. En lo referente a la antigüedad de los vehículos, se tiene que para el transporte de pasajeros por carretera, la edad promedio del parque automotor integrando las diferentes clase de vehículos es de 18.6 años, lo que lleva a concluir que un alto porcentaje de los equipos se ven sometidos a operaciones de mantenimiento mas frecuentes y prologadas afectando así su disponibilidad para la prestación del servicio, incidiendo en la rentabilidad de su operación y finalmente generando riesgos para los usuarios.

112 Ministerio de Transporte, archivos estadísticos.

En lo concerniente al parque automotor de servicio colectivo urbano de pasajeros analizado por clase de vehículo, presenta una edad promedio de 19.2 años para los buses, de 15.3 años para las busetas y 10.4 años para los microbuses. Para el transporte urbano individual de pasajeros en los vehículos taxi, se observa una ligera reducción en la edad del parque automotor, mostrando un promedio 11.8 años, lo que posiblemente obedece al continuo ingreso de vehículos nuevos que se observa en todas las ciudades y al cambio de servicio de público a particular autorizado mediante Ley 903 de 2004.

Implicaciones económicas, técnicas Y ambientales del uso de tracción eléctrica en transporte público urbano

En general, el 87.76% de los pasajeros fueron transportados en buses, busetas y microbuses, el 9.08% por el sistema Integrado de Transporte Masivo (Transmilenio) de Bogotá y el 3.17% por el Metro de Medellín. Respecto al ciclo de vida útil, aunque la Ley determina para los vehículos destinados al transporte colectivo urbano de pasajeros un término de veinte (20) años, desde un aspecto legal, no se tienen los estudios que determinen técnicamente, dependiendo de la modalidad de servicio, la vida económica útil que deben tener los equipos de pasajeros, lo que a la postre ha dificultado el programas de reposición, sumado a otros inconvenientes de orden social y económico y a la falta de una efectiva integración y participación de los diferentes actores que intervienen en este proceso.

Los conductores La falta de profesionalización de la actividad por una débil estructura en el nivel de educación, formación y capacitación social y técnica de los conductores de servicio público, es uno de los factores fundamentales que impiden garantizar idoneidad en la conducción, asumir una responsabilidad frente al estado del vehículo y compromiso frente a la calidad del servicio y el trato al usuario que debe ofrecerse durante un viaje, lo que contribuye a incrementar los niveles de insatisfacción del usuario y mayor vulnerabilidad a los riesgos de accidentalidad. El conductor de servicio público no tiene claro su rol frente a la operación de un vehículo como interlocutor directo con el usuario en el marco del concepto “servicio al cliente”, generando en la mayoría de los casos una insatisfacción del usuario y por consiguiente una mala calidad en la prestación del servicio. Otros aspectos que afectan al conductor son las excesivas jornadas laborales que generan cansancio y fatiga y la insuficiente cobertura en la aplicación de programas de medicina preventiva que detecten y corrijan las deficiencias del estado físico y anímico del conductor.

Diagnóstico General En La Ciudad De Bogotá • • • • • • • • •

Cerca de 7 millones de habitantes 270 hab/Ha 850.000 automóviles 18% del total de la población 32.000 buses de TPC 72% del total de la población Velocidad de los buses (Hora pico) = 10 km/hr Vehículos particulares ocupan cerca del 90% de las vías Altos niveles de congestión Parque automotor obsoleto Contaminación ambiental: Altos niveles de MP, Nox, Sox, etc.

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Ruido Contaminación visual Inadecuada disposición de residuos sólidos y vertimientos Excesivo consumo de combustibles Altos costos sociales Infraestructura inadecuada, déficit vial Altos niveles de accidentalidad Uso inadecuado del espacio público Altos costos económicos y sociales, inseguridad, incomodidad y bajos estándares de transporte Altos niveles de pérdida de vidas humana (irresponsabilidad de conductores y peatones) Transporte ilegal y crecimiento caótico en la ciudad Bajos estándares de calidad de empleo - problemas sociales: Jornadas laborales excesivas – entre 16 - 20 horas Bajos salarios Sin acceso al sistema de salud y fondos de retiro. Bajos niveles de entrenamiento de conductores y mecánicos Alta concentración de rutas en las vías Sobreoferta de transporte público Esquemas empresariales de transporte inadecuados

En julio de 1999, el Instituto Distrital de Cultura y Turismo (IDCT) realizó un sondeo entre 405 personas sobre percepción de los bogotanos con respecto al transporte público, dando como resultado que el 53% de los entrevistados lo calificó como “bueno” y el 5% como “muy bueno”. El 38% dijo que era malo y el 4% como muy malo. El transporte es uno de los cinco problemas que más afectan a los bogotanos. Transmilenio entró a prestar el servicio en diciembre de 2000 con 90 buses articulados por la calle 80, por cada bus articulado fueron retirados 2,7 buses corrientes y desaparecieron 38 rutas paralelas. La implementación de un cambio tecnológico exige identificar los siguientes aspectos técnicos y operacionales relevantes y hacer una revisión general del marco de política Nacional y Distrital dentro de la cual se enmarcaría dicha iniciativa:

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EL MARCO DE POLÍTICA Y REGULACIÓN113 En la primera etapa del proceso de descentralización en Colombia114 se asignaron a los municipios funciones en educación, salud, agua potable y saneamiento básico, vías y transporte urbano, entre otros. Simultáneamente, estas funciones se suprimieron en el nivel nacional. El énfasis del traslado fue netamente hacia los municipios, por cuanto no se efectuaron cambios sustanciales con respecto a los departamentos. En términos de competencias, el nuevo enfoque dio a los municipios la posibilidad de que cada uno priorice sus necesidades y conforme a ellas pueda realizar acciones en áreas como la infraestructura vial y el transporte urbano entre otras. Así mismo, a los municipios, les corresponde ahora prestar los servicios públicos que determine la Ley, entre estos el transporte, generan estrategias que orienten el desarrollo de su territorio y construir las obras requeridas para hacer realidad dicho desarrollo. Con el tiempo se han hecho evidentes los vacíos generados por esta nueva distribución territorial de recursos y competencias. Las funciones de la Nación, los departamentos y demás instancias intermedias en la planificación, coordinación y gestión de asuntos cuyo alcance trasciende el ámbito local no se han ajustado. Este es el caso de la provisión de servicios de transporte y sus infraestructuras. El Decreto 80 de 1987, “Por el cual se asignan unas funciones a los municipios en relación con el transporte urbano”, considerado un manual de funciones delegadas a los municipios, le da el carácter de servicio público y establece que corresponde al municipio desarrollar una serie de funciones para la prestación del servicio de transporte terrestre urbano de pasajeros. El decreto precisa una serie de competencias, de manera particular en lo relacionado con:

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113 Una relación completa de la normatividad aplicable se encuentra en el Anexo 4: Normas vigentes, que reglamentan el sector transporte en ámbito urbano y metropolitano

Rutas de transporte público, Empresas de transporte público, Fijar tarifas de transporte público de pasajeros, Recorridos urbanos de vehículos interurbanos dentro de la ciudad, Sanciones a quienes infrinjan el Código Nacional de Tránsito, Expedición de tarjetas de operación Fijar la capacidad de vehículos tipo taxi en las modalidades ubano y suburbano, Fijar la capacidad transportadora de las empresas de transporte (número de buses).

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La Movilidad como un servicio público En el caso colombiano, dentro de la concepción de servicios públicos, está el de procurar su eficiencia, oportunidad y prontitud en su prestación, a precio razonable o tarifa como contrapartida por parte de los usuarios o beneficiarios. El transporte público terrestre de pasajeros constituye un servicio público inherente a la finalidad social del Estado y sujeto a la intervención y reglamentación de autoridades competentes, en cuya prestación juega un papel decisivo la participación del sector privado. En desarrollo del marco constitucional, el Congreso de la República ha expedido a su vez un marco legal cuyo objeto es el de unificar los principios y criterios que deben servir de fundamento para la regulación y reglamentación del transporte público y su operación en el territorio nacional, y son las siguientes: La Ley 105 de 1993 “Por la cual se dictan disposiciones básicas sobre transporte, se redistribuyen competencias y recursos entre la Nación y las entidades territoriales, se reglamenta la planeación en el sector transporte y se dictan otras disposiciones” La Ley 336 de 1996 “Por la cual se adopta el Estatuto Nacional de Transporte”, soportadas todas en la siguiente premisa:

La ley 105 de 1993, en concordancia con lo establecido en el artículo 24 de la Constitución Política, según la cual todo colombiano puede circular libremente por el territorio nacional, definió el transporte público de manera general como “…una industria encaminada a garantizar la movilización de personas o cosas por medio de vehículos apropiados a cada una de las infraestructuras del sector, en condiciones de libertad de acceso, calidad y seguridad de los usuarios a una contraprestación económica…” La Ley 769 de 2002 “Por la cual se expide el Código Nacional de Tránsito”, rige en todo el territorio nacional y regula la circulación de peatones, usuarios, pasajeros, conductores, motociclistas, ciclistas, agentes de tránsito y vehículos, así como la actuación y procedimientos de las autoridades de tránsito.

Competencias de los municipios Con fundamento en estas normas, el Gobierno Nacional ha dictado numerosas normas y regulaciones acerca del transporte en general y del transporte urbano:

Implicaciones económicas, técnicas Y ambientales del uso de tracción eléctrica en transporte público urbano

El alcalde es el responsable directo de una gestión muy compleja que conlleva para su adecuado cumplimiento, alto grado de tecnificación y de requerimientos de información, los cuales son directamente proporcionales al tamaño de las ciudades. El Código de Régimen Municipal desarrolla este artículo y precisa la competencia de los municipios en la prestación de este tipo de servicio público. Las normas de tránsito y transporte emitidas por el nivel nacional hacen a los alcaldes responsables de una serie de funciones. La Ley 105 de 1993, le da el carácter de servicio público al transporte en los siguientes términos: “La operación del transporte público en Colombia es un servicio público bajo la regulación del Estado, quien ejercerá el control y la vigilancia necesarios para su adecuada prestación, en condiciones de calidad, oportunidad y seguridad”. Excepcionalmente, dice la mencionada Ley, que la Nación, las Entidades territoriales, los establecimientos públicos y las empresas industriales y comerciales del Estado de cualquier orden, podrán prestar el servicio público de transporte, cuando éste no sea prestado por los particulares o se presenten prácticas monopolísticas u oligopolísticas que afecten los intereses de los usuarios. En todo caso, dice, el servicio prestado por las entidades públicas estará sometido a las mismas condiciones y regulaciones de los particulares: “Existirá un servicio básico de transporte accesible a todos los usuarios.” El Estatuto Nacional del Transporte, plasmado en la Ley 336 de 1996 hace una recopilación de legislación asociada y ratifica el carácter de servicio público esencial del transporte público de viajeros, bajo la regulación del Estado, que la Ley le otorga a la operación de las empresas de transporte, lo cual implicará la prelación del interés general sobre el particular, especialmente en cuanto a la garantía en la prestación del servicio y a la protección de los usuarios. De manera particular, el Decreto 170 de 2001, reglamentario de dicha Ley, define en su Artículo 6 el servicio público de transporte terrestre automotor colectivo de pasajeros como aquel que se presta bajo la responsabilidad de una empresa de transporte legalmente constituida y debidamente habilitada en esta modalidad, a través de un contrato celebrado entre la empresa y cada una de las personas que han de utilizar el vehículo de servicio público a esta vinculado, para recorrer total o parcialmente una o mas rutas legalmente autorizadas. Para acceder una empresa a la prestación de este servicio público de transporte, estará sujeta a la expedición de un permiso o la celebración de un contrato de concesión o de operación, suscrito por la autoridad competente, como resultado de un proceso licitatorio, efectuado en las condiciones establecidas en el mismo Decreto.

114 FLECHAS CAMACHO, Ana Luisa: Movilidad y transporte, un enfoque territorial. Notas de clase. Bogotá, 2005.

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Se puede concluir, que existen elementos de política que dan autonomía a los municipios, distritos y áreas metropolitanas legalmente constituidas, sobre el manejo del transporte público, pero no da ninguna competencia a instancias de nivel territorial superior con excepción del Ministerio de Transporte, para el caso de rutas que circulen por más de un municipio.

Participación del gobierno nacional A partir de circunstancias asociadas a la puesta en marcha del proyecto Metro para la ciudad de Medellín, el Gobierno Nacional decidió otorgar subvenciones a la infraestructura y a los equipos en el caso de sistemas de transporte masivo de alta capacidad, mas no a la operación. En este sentido, aprobó un marco de política para su participación, introduciendo una diferencia en lo que corresponde a los sistemas de transporte público colectivo tradicional, cuya competencia es completamente de los municipios, y el transporte masivo de pasajeros asociado a sistemas de transporte técnicamente diseñados, operados con criterios de eficiencia, promovidos en las principales ciudades, para los cuales la participación de la Nación está sujeta al cumplimiento de una serie de requisitos por parte de los municipios.

Con base en lo anterior, se entra a diferenciar estas dos modalidades de prestación de servicios, derivados del marco de política y legislación colombiana: El transporte público colectivo urbano de pasajeros tradicional, gestionado por los municipios directamente. El transporte masivo urbano de pasajeros, enmarcado en una legislación reciente, en la cual está previsto la participación del Gobierno Nacional en la financiación de las infraestructuras y de los equipos, dice la Ley, puesto que estaba orientada a sistemas de transporte masivo tipo metro.

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IMPLICACIONES ECONÓMICAS, TÉCNICAS Y AMBIENTALES DEL USO DE

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Con base en lo anterior el Gobierno Nacional generó una dualidad en las políticas de transporte público colectivo de pasajeros en las ciudades colombianas, y determinó acciones de política asociados a cada una de ellas, que se plasmaron en el Documento Conpes 3167 de 2002115 .

Instituciones responsables del tránsito y transporte en las ciudades Colombianas Con base en la Resolución 03486 del 11 de Agosto de 1993, aprobada por el Ministerio de Transporte, “Por la cual se fijan pautas para la creación, funcionamiento y reglamentación de los Organismos de Tránsito y transporte y se derogan las Resoluciones No. 02444 de 1989 y 04867 de 1992”, se actualizó el procedimiento para la creación de organismos de tránsito y transporte, en los municipios interesados en ello. Dicha Resolución, entre otras, prevé la elaboración de un estudio de factibilidad que como mínimo debe contener el área de influencia del municipio teniendo en cuenta la existencia de otros organismos de tránsito en la región. Desde el punto de vista operativo, debe incluir un análisis del servicio público de transporte urbano, suburbano, periférico y veredal, el flujo vehicular, parque automotor, presupuesto de funcionamiento, estructura administrativa y operativa, en general un plan vial del Municipio. Para los efectos correspondientes, se clasifican los Organismos de Tránsito en categorías A, B, o C, según lo establecido en el Decreto 1147 de 1971, siendo la Categoría A, la que acredita mayor puntaje. Las Secretarias de Tránsito Departamental, asumen las funciones de los municipios menores. De manera general, estas dependencias concentran sus funciones en el manejo de las denominadas especies “venales”, relacionadas con matrículas de vehículos, placas para vehículos, licencias de conducción, comparendos; pero no en la adecuada planificación del transporte público colectivo y del tránsito en la ciudad. Se puede concluir, que en general la legislación da una clara señal de “municipalización del transporte”, pues solo opera para organismos de tránsito de orden municipal, lo que da una autonomía, y un énfasis a los municipios en la planeación, operación y control del transporte y sus infraestructuras.

114 Ver: Documento Conpes 3167 de 2002.

En el caso del transporte masivo, la Ley 86 de 1989 previó que esté formalmente constituida una autoridad de transporte para la administración del sistema de servicio público urbano de transporte masivo de pasajeros

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Implicaciones económicas, técnicas Y ambientales del uso de tracción eléctrica en transporte público urbano

propuesto, que generalmente son las mismas Secretarías de Tránsito. Así mismo, está previsto la conformación de una sociedad por acciones que será la titular del sistema de transporte masivo, en el caso de Bogotá, es la empresa Transmilenio S.A. Se puede percibir que los problemas de transporte y de configuración de las infraestructuras viales se escapan del ámbito local, no solamente por sus causas sino por sus implicaciones territoriales. Por lo anterior, la capacidad de gestión que tienen los administradores locales para concertar, negociar, coordinar y liderar estos asuntos, es limitada, puesto que la movilidad no reconoce límites político administrativos. Por ejemplo, en Bogotá se tomaron medidas como el pico y placa, la planeación y construcción de la misma malla vial, la localización de actividades y las implicaciones que tiene sobre la movilidad, el problema ambiental, entre otras.

Implicaciones en relación con la fase III del sistema Transmilenio Por su fecha de iniciación, la Fase III del Sistema TransMilenio, deberá tener el 100% de los vehículos con toda la reglamentación correspondiente para personas discapacitadas. Esto representa un costo adicional para la flota, especialmente la de alimentadores, la cual actualmente no cuenta en un 100% con dispositivos de acceso especiales para discapacitados. El costo de estos dispositivos de acceso es del orden de USD 7.500 con base en una cotización preliminar suministrada por Busscar de Colombia S.A. Transmilenio S.A. debe exigir que todos los vehículos que entren al sistema, cumplan con toda la reglamentación respecto a pasajeros discapacitados. De no hacerlo, estos vehículos se exponen al régimen sancionatorio establecido en el Decreto 3366 del 21 de Noviembre de 2003, así como las sanciones expuestas en el 1660 del 16 de junio de 2003.

Realizar campañas de capacitación a conductores y demás personal del Sistema TransMilenio para contribuir a un trato adecuado a las personas discapacitadas. Implementar un sistema de señalización en los pasamanos para personas invidentes.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

TransMilenio116

Normatividad sobre homologación de equipos de transporte público colectivo urbano de pasajeros En el Proyecto del Documento CONPES del año 2007 “Política Nacional para el Transporte Terrestre Automotor de Pasajeros en Colombia” se indica que “Analizando otro aspecto del parque automotor de servicio público para el transporte de pasajeros, se observa que aunque existen algunos criterios en la definición de especificaciones de los vehículos que prestan el servicio, estas no son suficientes para garantizar la seguridad y comodidad de los pasajeros en las diferentes modalidades del servicio.

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Banco de imagenes Fundación Ciudad Humana, 2008.

Sobre las características técnicas y dispositivos de seguridad que deben tener los equipos (chasis o vehículo carrozado) para garantizar una movilización adecuada de personas, la normatividad actual no contempla unos lineamientos claros y efectivos que permitan un proceso de homologación idóneo y expedito, así como un verdadero control y seguimiento del producto final”. Teniendo en cuenta lo anterior, y a fin de lograr este elemento de política, se propone como estrategia: “Definir una tipología estándar de vehículos y carrocerías, según la modalidad de servicio, cuyas especificaciones y requisitos de desempeño se ajusten a las necesidades de movilización de las personas, incluidas aquellas con algún nivel de discapacidad”. La normatividad vigente en materia de homologación en Colombia expedida por el Ministerio de Transporte es la siguiente:

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Implicaciones económicas, técnicas Y ambientales del uso de tracción eléctrica en transporte público urbano

Resolución no. 7126 de octubre 11 de 1.995: “Por la cual se establecen las características y especificaciones técnicas y de seguridad para los vehículos de transporte público colectivo de pasajeros”, en concordancia con el Decreto 2171 de 1992 y la Ley 105 de 1993. En esta normativa se establecen dos clasificaciones de grupos de vehículos así: Grupo I: Vehículos de transporte público colectivo municipal de pasajeros. Son todos cuyo campo de acción es metropolitano, suburbano, periférico y urbano. En este grupo se consideran además los vehículos de transporte escolar. Grupo II: Vehículos de transporte público colectivo de pasajeros por carretera. Son todos los vehículos que prestan servicio dentro del territorio nacional entre dos o más departamentos o municipios. Dentro de este grupo se consideran además los vehículos de servicio especial y turístico. Se exceptúan de la presente Resolución los vehículos clase automóvil, camperos y mixtos. Para el cálculo de pesos en los vehículos del GRUPO I, cuya capacidad sea superior a 19 pasajeros, se debe tener en cuenta además de los pasajeros sentados, una ocupación máxima de siete (7) pasajeros por metro cuadrado del pasillo. Las dimensiones exteriores de los vehículos deben ser:

Ancho del vehículo: 2600 mm • Altura del vehículo: 4100 mm • Longitud del vehículo: 13.30 metros hasta dos ejes 14.00 metros hasta tres ejes 18.00 metros vehículos articulados Existe otra normatividad relacionada con la homologación: • • •

Resolución 7171 de 2002 para vehículos menores a 20 pasajeros; Resolución 7777 de 2002 para automóviles; y Resolución 4100 de 2004 para la modalidad de carga.

Resolución No. 005411 de Diciembre 12 de 2007 “Por la cual se adoptan las Normas Técnicas Colombianas NTC-4901-1 Vehículos para el Transporte Urbano Masivo de Pasajeros – Parte 1. Autobuses Articulados y NTC-4901-2 Métodos de Ensayo, como requisitos que deben cumplir los vehículos articulados para el Sistema de Transporte Masivo de Pasajeros”, en concordancia con las Leyes 105 de 1993, 336 de 1996 y 769 de 2002.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

La resolución No. 005411 de 2007 establece que para homologar un chasis, una carrocería o un vehículo carrozado, el fabricante, ensamblador o importador deberá presentar la solicitud al Ministerio de Transporte, anexando los siguientes documentos: • Ficha técnica debidamente diligenciada que se encuentra adjunta a la resolución 5411 de 2007. • Certificados de conformidad de cumplimiento de todos los requerimientos establecidos en la Norma Técnica Colombiana NTC- 4901-1, expedidos por los fabricantes de las partes. • Pago de los derechos que se causen. • Para la homologación de carrocería y vehículo carrozado se deberá anexar además, un plano de diseño de la carrocería a escala. 3

NORMA NTC – 4901 – 1: Esta norma tiene por objeto establecer los requisitos que deben cumplir los autobuses con articulación, utilizados en el sistema de transporte masivo. La ficha técnica de la norma NTC- 4901-1 contempla dos partes: • Homologación de la carrocería • Homologación del chasis La resolución No. 005411 de 2007 establece que para homologar un chasis, una carrocería o un vehículo carrozado, el fabricante, ensamblador o importador deberá presentar la solicitud al Ministerio de Transporte, anexando los siguientes documentos: • Ficha técnica debidamente diligenciada que se encuentra adjunta a la resolución 5411 de 2007. • Certificados de conformidad de cumplimiento de todos los requerimientos establecidos en la Norma Técnica Colombiana NTC- 4901-1, expedidos por los fabricantes de las partes. • Pago de los derechos que se causen. • Para la homologación de carrocería y vehículo carrozado se deberá anexar además, un plano de diseño de la carrocería a escala.

La homologación de la carrocería tiene que ver con los elementos de la misma como: • Estructura (prueba de carga, deformación máxima). • Aislamiento térmico (temperatura máxima interior). • Temperatura compartimiento pasajeros. • Aislamiento acústico. • Sistema de ventilación.

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Implicaciones económicas, técnicas Y ambientales del uso de tracción eléctrica en transporte público urbano

Compartimiento del conductor (visibilidad, dimensiones silla). Iluminación del interior. Sillas para los pasajeros (disposición, silla de uso preferencial, dimensiones). Espacio destinado para una silla de ruedas. Capacidad de pasajeros (ocupación máxima 7 pasajeros de pie por metro cuadrado, porcentaje mínimo de pasajeros sentados: 20% del total, cumplimieto de dos inecuaciones para determinar el número total de pasajeros sentados y de pie). Ventanas, vidrios y escotillas (áreas, visibilidad, dimensiones). Puertas de servicio y emergencia (dimensiones, cantidad). Salidas de emergencia (número mínimo, señalización interna y externa). Sistema eléctrico. Iluminación artificial exterior. Señales audibles. Avisos de rutas (ruteros). Dispositivo de control. Extintor de incendios. Asidero vertical y horizontal. Revestimiento interior, pisos y sillas.

NORMA NTC – 4901 – 2: Esta norma establece los métodos de ensayo necesarios para verificar los requisitos establecidos en la NTC – 4901 – 1. Los MÉTODOS DE ENSAYO de la Norma NTC – 4901 – 2 son los siguientes: • Método de ensayo para la estructura • Método de ensayo para el aislamiento térmico • Método de ensayo para determinar la temperatura en el compartimiento de los pasajeros • Método de ensayo para el sistema de aislamiento acústico • Método de ensayo para los requisitos dimensionales • Método de ensayo para aceleración en plano • Método de ensayo para verificar capacidad de frenado • Método de ensayo para verificar el radio de giro • Método de ensayo para los asideros verticales y horizontales • Método de ensayo para iluminación interior • Método de ensayo para verificar la resistencia de fijación de las sillas.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

IDENTIFICACIÓN DE INDICADORES SOBRE DIAGNÓSTICO TÉCNICO – MECÁNICO Y OPERACIONAL DE LA FLOTA ACTUAL TANTO EN EL SERVICIO DE TRANSPORTE PÚBLICO COLECTIVO COMO EN EL SISTEMA TRANSMILENIO El transporte de pasajeros es un servicio básico para la población y por tal motivo debe garantizarse en términos de calidad, comodidad, seguridad y accesibilidad. La prestación del servicio de transporte público involucra tradicionalmente tres actores: las empresas, los propietarios de los vehículos y los conductores. Es muy importante proponer a los tomadores de decisiones objetivos que se pueden perseguir. En algunos países las administraciones locales definen los objetivos, o las nacionales las definen por ellos. En el caso colombiano, si bien existe autonomía municipal, es importante enmarcarlo en una política nacional, dado que en temas como los combustibles, la homologación y la financiación de infraestructuras, entre otros, participa el gobierno nacional. Así mismo, es necesario enmarcar la propuesta en el marco del Plan Maestro de Movilidad y fundamentalmente en el concepto de sostenibilidad del sistema de transporte urbano de manera integral, en lo que se refiere a superar problemas como los crecientes niveles de congestión, contaminación, consumo de combustibles, número de accidentes, efectos negativos sobre la economía, y creciente desequilibrio entre modos. Dado que los objetivos son conceptos abstractos, y por eso es difícil medir su grado de cumplimiento, los indicadores son herramientas para cuantificar su consecución. Para que sean efectivos, los indicadores deben cubrir todos los objetivos, proporcionar suficiente información a los responsables de la toma de decisiones y ser sensibles a cambios en las estrategias que se estén planteando. Los objetivos e indicadores indican, en términos generales, cual es la dirección deseada del cambio de tecnologías para la prestación del servicio de transporte público urbano de pasajeros en Bogotá, por ejemplo, reducir el impacto ambiental del ruido, de las emisiones al aire, inclusive llegando a expresarlos en términos más específicos que incluyan la propia noción de una meta en un periodo de tiempo determinado. Es posible definir y comparar metas asociadas a la oferta y asociadas a la demanda, así como a cada uno de los componentes del sistema (infraestructuras, equipos, regulación y control), de igual manera y de gran importancia a las externalidades, con el fin de poder comparar de manera rigurosa diferentes alternativas tecnológicas.

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Implicaciones económicas, técnicas Y ambientales del uso de tracción eléctrica en transporte público urbano

IDENTIFICACIÓN DE ASPECTOS TÉCNICOS DE LAS ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS DISPONIBLES EN EL MERCADO MUNDIAL RELACIONADAS CON EL PARQUE AUTOMOTOR SUSCEPTIBLES DE OPERAR EN DIFERENTES ZONAS DE BOGOTÁ Los aspectos técnicos, tecnológicos y operativos de los sistemas de transporte público urbano colectivo de pasajeros, referidos al transporte de superficie, cuyos medios mas utilizados son el autobús y el trolebús, cuyas características es necesario estudiar, analizar y comparar en el proceso de toma de decisiones de nuevas tecnologías. Autobuses y trolebuses son medios de transporte público urbano que normalmente operan en las vías urbanas, compartiendo su derecho de vía con otros vehículos (tránsito mixto). En muchas ciudades estos medios de transporte han empezado a operar en carriles reservados o exclusivos. Por tanto, es necesario definir criterios de selección y evaluación de alternativas frente a objetivos integrales de la ciudad y del sistema de movilidad, y de manera particular, poder comparar alternativas tecnológicas disponibles en el mercado.

Características Generales • • •

Capacidad de operar casi en cualquier calle, Costos de inversión inicial y de operación, Capacidad efectiva de las unidades.

Características Particulares Ciertas características particulares, hacen referencia al tamaño de las unidades, de las cuales se desprenden indicadores como: • Costos de operación por unidad ofrecida (pasajeros/kilómetro): pues estos decrecen conforme el tamaño del vehículo aumenta, principalmente debido a la productividad laboral, al menor consumo de energía y al mantenimiento. • Capacidad: La capacidad de línea aumenta casi linealmente con el tamaño del vehículo, debido a que se requieren menor número de vehículos, lo cual trae como consecuencia menor congestión y por ende mayor velocidad.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

• Costos de operación por unidad ofrecida (pasajeros/ kilómetro): pues estos decrecen conforme el tamaño del vehículo aumenta, principalmente debido a la productividad laboral, al menor consumo de energía y al mantenimiento. • Capacidad: La capacidad de línea aumenta casi linealmente con el tamaño del vehículo, debido a que se requieren menor número de vehículos, lo cual trae como consecuencia menor congestión y por ende mayor velocidad. • Maniobrabilidad: Este decrece de acuerdo con el tamaño del vehículo, siempre y cuando la carrocería esté formada por un solo cuerpo. • Comodidad: Se incrementa con el tamaño del vehículo cuando este está formado por un solo cuerpo. La comodidad en los articulados y de doble piso se reduce.

Por tanto será necesario relacionarlo con indicadores de operación del servicio como Hora de Máxima Demanda- HDM en la sección de máxima demanda - SDM. Evaluar las alternativas de operación, combinando aspectos generales, operacionales con aspectos relacionados con las condiciones de eficiencia de las unidades, permiten configurar alternativas susceptibles de ser evaluadas. Bajo este orden de ideas, la prestación del servicio con una alternativa u otra, debe analizar ventajas y desventajas, desde el punto de vista del operador, del usuario de la administración y de la comunidad en su conjunto, asociados a franjas horarias de operación con baja demanda y alta demanda, así como en zonas de mayor o menor concentración. Identificar indicadores de nivel de servicio que integren el nivel de servicio del autobús con el nivel de servicio en la vía, con el fin de disponer de indicadores de eficiencia de manera integral. Así mismo, en función del tamaño y el aspecto exterior, debe estudiarse el tipo de carrocería, la cual define el diseño exterior del vehículo y su impacto en la imagen del sistema y la percepción de los usuarios.

Indicadores territoriales De igual manera es importante evaluar aspectos relacionados con la geometría del movimiento de las unidades en diferentes escalas territoriales así como en zonas con características topográficas de las mismas (plano, ondulado y montañoso), con el fin de identificar aspectos críticos en alineamientos horizontales y verticales.

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Implicaciones económicas, técnicas Y ambientales del uso de tracción eléctrica en transporte público urbano

• Número y ancho de las puertas, altura del piso de la unidad sobre la vía, escaleras y rampas de acceso, áreas interiores del vehículo (vestíbulos, pasillos), disposición de las sillas, espacio para pasajeros de pié, pasamanos, visibilidad desde el interior de la unidad, aspecto interior del vehículo, iluminación, ventilación, sistemas de aviso al operador y de información al usuario, aislamiento de ruido, entre otras. Se debe aportar elementos de juicio para el proceso de toma de decisiones en aspectos como: • Describir características generales, socioeconómicas y territoriales del servicio de transporte público urbano en Bogotá, en diferentes escalas de análisis de tal manera que permita evaluar la viabilidad física, operacional y socioeconómica de las diferentes centralidades y unidades de planeamiento zonal. • Comparar alternativas identificadas desde el punto de vista del usuario y de la comunidad en general. • Con base en un análisis de demanda asociada a la jeraquización vial del sistema integrado de transporte público colectivo de la ciudad, determinar criterios que permitan analizar en que forma afecta la frecuencia, los costos en tal decisión y que impactos presenta a la comunidad los criterios de selección propuestos. • Señalar diferencias generales, técnicas y operacionales de cada una de las alternativas evaluadas y disponibles en el mercado. • De acuerdo a las dimensiones de los vehículos propuestos, determine las particularidades geométricas y su factibilidad en las condiciones de malla vial actuales y futuras de la ciudad. • Comparar la capacidad de diferentes unidades, y defina el paquete de condiciones donde cada una de ellas presenta ventajas y desventajas. Que porcentaje de vehículos considera adecuado manejar dentro de la flota vehicular en su conjunto. • Describir y evaluar en detalle, las medidas requeridas para garantizar el nivel de servicio en rutas, corredores y el sistema de transporte público, incluyendo condiciones de la vía, de la operación y de la regulación y el control. Comparar alternativas tecnológicas (metro, tren ligero, Transmilenio, y buses eléctricos) y su aplicabilidad a las condiciones de Bogotá.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

EVALUACIÓN OPERACIONAL DE TECNOLOGÍAS DISPONIBLES En el sistema Trasmilenio, el mejor rendimiento lo presenta el bus Mercedes con una duración promedio de las llantas nuevas de 145.000 km y una duración promedio de los reencauches de 110.000 km. Los consumos promedio de llantas y de reencauches por cada 100.000 km son los siguientes:

Tabla 26: Consumo de partes de mantenimiento en buses de la flota actual del Sistema Transmilenio 117

Mantenimiento Las casas matrices de vehículos a GNV expresan que el costo debe ser entre un 30% y un 35% superior al del vehículo diesel, sin embargo hay múltiples versiones en cuanto a diferencia de costos. Los vehículos a gas reportan un mayor número de varadas, ello requeriría una cantidad mayor de buses de reserva a la de una flota a diesel. Según Transmilenio, los costos de mantenimiento de los vehículos Volvo, Scania y Mercedes Benz son similares. Para los vehículos híbridos se asumió un 30% más de costos de mantenimiento que los vehículos diesel, todo por ser una tecnología nueva. Es de esperarse un mayor nivel de varadas como ocurre con los de GNV.

Vida útil de los vehículos articulados

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VERLINK

Para la fase III del sistema Transmilenio se espera que los vehículos recorran en promedio 76.000 km/año. Así las cosas, los vehículos Mercedes Benz tendrían 17 años de vida útil, los Volvo, los Scania y los Renno 13 años. Evaluación operacional tecnologías disponibles – alimentadores

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Implicaciones económicas, técnicas Y ambientales del uso de tracción eléctrica en transporte público urbano

Determinación de la estructura de costos de operación fundamentalmente en las alternativas propuestas, de tal manera que sean comparables. - Consumo de Combustible El promedio de los vehículos alimentadores en cuanto a consumo de combustible (km/gl o km/metro cúbico) son los siguientes: Promedio diesel 10,4 Promedio GNV 2,3 Promedio híbrido 8,2 Promedio Etanol 4,7 Y el índice km son los siguientes: Promedio diesel 789 Promedio GNV 343 Promedio híbrido 986 Promedio Etanol 848 El ahorro promedio en combustible por kilómetro para los vehículos a gas es del 57% con respecto a los vehículos diesel. El vehículo híbrido tiene un sobrecosto del 25% respecto a los vehículos diesel; el vehículo etanol tiene un sobrecosto del 7% con relación a los vehículos diesel, este sobrecosto se debe al bajo rendimiento en km/galón de este bus.

Llantas El vehículo de menor rendimiento es el Volvo y el más eficiente es el Mercedes Benz. - Consumo llantas (unidades/100.000 km)

Volvo: 4.9 Mercedes Benz: 2.7 Volkwagen: 3.6 - Reencauches (unidades/100.000 km) Volvo: 9.8 Mercedes Benz: 5.5 Volkwagen: 7.3

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Lubricantes El de menor consumo de lubricantes de motor es el Mercedes Benz, ello se debe por los tamaños del motor, los cuales son más pequeños que los de las otras tecnologías.

Mantenimiento El vehículo Scania es el más eficiente seguido de los Mercedes Benz y el Volkwagen. Las casas matrices estiman que el costo de mantenimiento de los vehículos a GNV debe ser entre 30% y 35% superior al del vehículo diesel.

Vida útil de los vehículos alimentadores Se tomó un recorrido promedio de 81.116 km/año, para los vehículos alimentadores en el sistema. Los buses Volvo, Mercedes Benz, Scania y Renno se estima una vida útil de 12 años, en cambio el Hyundai 15 años.

PRIORIZACIÓN Y RECOMENDACIÓN DE ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS

El análisis financiero y económico es una herramienta para la priorización de las diferentes tecnologías, conjuntamente con el componente ambiental. El documento CONPES 3344, insta al Ministerio de Transporte a tomar medidas conducentes al mejoramiento ambiental en la renovación de la flota para el transporte público. El resultado del comparativo de alternativas de adquisición y puesta en operación de las tecnologías evaluadas a la luz de la normatividad vigente y la política de combustibles trazadas por el gobierno nacional, hacen necesario determinar cuál de las tecnologías analizadas, diferentes a diesel, estaría en disponibilidad de ser traída en la actualidad por los proveedores a Colombia, siendo viables financieramente, si se tienen en cuenta los beneficios ambientales que trae y los lineamientos del gobierno nacional en la política energética.

Autor: Jorge Iván González Borre

Profesor de la Universidad Nacion

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Evaluar sobrecostos que podrían existir, relacionados con las inversiones en los equipos complementarios, determinar que se puede solicitar a los proveedores si se podrían incluir inversiones adicionales. Con base en lo anterior, es necesario adelantar las siguientes actividades:

Identificación de problemas específicos del sistema de movilidad que se pretenden resolver con el proyecto de buses eléctricos, Comparación de problemas que afectan a la ciudad, con los que afectan a algunas zonas de la ciudad, relacionados con los objetivos propuestos, Comparación de problemas con determinados grupos poblacionales: tercera edad, movilidad reducida, etc. Determinación de implementación de medidas y tecnologías complementarias, información disponible, criterios de evaluación, Identificación de barreras a la implementación: de tipo legal e institucional, financieras, políticas y culturales, de tipo práctico y tecnológico, urbanísticas, etc. Como superar las barreras a corto, mediano y largo plazo, Formulación de estrategias de implementación, instrumentos para superar las barreras. Predicción de impactos positivos y negativos e incorporación de ellos en el proyecto, Valoración y evaluación de la propuesta, criterios para determinar costos asociados al proyecto. Optimización de la propuesta seleccionada: consiste en detallar la mejor alternativa. Estrategia de implementación y evaluación: plan de acción, cronograma, recursos técnicos y financieros.

ero nal de Colombia

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ASPECTOS ECONÓMICOS, FINANCIEROS Y DE COSTO Autor: Jorge Iván González Borrero

Profesor de la Universidad Nacional de Colombia Desde el punto de vista económico y financiero varios elementos analíticos deben tenerse en cuenta en la realización de un estudio sobre la viabilidad del transporte eléctrico de Bogotá. A continuación se proponen dichos elementos así como las grandes líneas de los Términos de referencia para la elaboración del Estudio correspondiente.

EFICIENCIA Y EQUIDAD EN EL TRANSPORTE PÚBLICO Hurwicz recibió el premio Nobel de economía del año pasado. En la conferencia que dictó con motivo del premio, retoma un artículo que había escrito en 1998, en el que se hace la siguiente pregunta: But Who Will Guard the Guardians?118 La preocupación por el guardián de última instancia, o por el guardián de guardianes, es la misma pregunta que se hacen las democracias liberales contemporáneas por el juez de última instancia. Este tema no es un asunto que le competa sólo a los políticos. Es un problema económico fundamental, ya que incide de manera sustantiva en la forma como la sociedad se ordena y define sus reglas de juego. En la perspectiva de Hurwicz, los aspectos éticos y normativos siempre son relevantes.

118 HURWICZ, Leonid: But Who Will Guard the Guardians? University of Minnesota, Minneapolis. 1998. 119 Coase (1946) ilustra muy bien el debate sobre quién financia el faro. Ver, además, Pigou (1920) y Vickrey (1948). 120 GONZALEZ, Jorge: (2004) “The Dimension of the Reasonable in the Microeconomics of William Vickrey”, Colombian Economic Journal, Vol. 2, No. 1, pp. 45-80.

La política y la otredad adquieren más fuerza cuando se deja de lado el mundo de la competencia perfecta y se introducen fenómenos como los costos marginales decrecientes y los rendimientos crecientes a escala. La reflexión es pertinente en el caso del transporte público porque se trata de un bien necesario y, además, porque los costos marginales por pasajero son decrecientes. Además del transporte público de pasajeros, en numerosos servicios se presentan costos marginales decrecientes (energía hidráulica, telefonía celular, seguridad, el faro, etc.). Mencionamos el faro porque en los años treinta y cuarenta, el faro fue el símbolo por excelencia del bien público puro. Nadie puede ser excluido de su uso y, además, no genera rivalidad119 . Cuando el costo es marginalmente decreciente la tarifa (el precio) no puede ser definida de acuerdo con el costo marginal, porque a partir de determinado nivel sería demasiado baja. La fijación de la tarifa debe realizarse, entonces, recurriendo a mecanismos que están por fuera del mercado. Y la

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introducción de los aspectos políticos resulta inevitable. En la literatura se han explorado tres soluciones asociadas a los nombres de Pigou, Coase y Vickrey. Pigou propone que el precio sea regulado. Coase prefiere la negociación directa entre las partes implicadas. Vickrey piensa que el precio debe fijarse teniendo en cuenta el nivel de congestión.120 Las tres soluciones son políticas. Vickrey lo decía de manera explícita: la tarifa tiene que ser definida en el Concejo de la ciudad de Nueva York, porque los instrumentos econó-micos se agotan y no logran resolver el conflicto entre eficiencia y equidad. Esta solución es política, y no puede serlo de otra manera. Las valoraciones empíricas apenas son un insumo para el debate político. Frente a la tensión entre eficiencia y equidad, o entre “incentivos e igualdad”, como la llama Vickrey, existen dos alternativas. Una es aceptar que no hay una solución de compromiso sencilla y que, tal vez la compatibilidad entre la eficiencia y la equidad nunca se consiga. La otra es defender la convergencia, así haya que recortar el alcance de alguna, o de ambas categorías. Este camino lo ilustra muy bien la propuesta de Varian121 , que no sólo logra la síntesis entre eficiencia y equidad, sino que consigue el milagro de hacer converger la eficiencia, la equidad y la imparcialidad. La eficiencia es el óptimo de Pareto, la equidad es la ausencia de envidia. Y si la asignación es eficiente y equitativa, entonces es imparcial (fair). Pero el costo que paga Varian por su síntesis es claro: reduce la equidad a la ausencia de envidia y la eficiencia al óptimo de Pareto. No considera nociones de equidad y de eficiencia más amplias, porque si lo hiciera, la síntesis ya no sería posible.

ESTADO DEL ARTE DE LAS TECNOLOGÍAS ELÉCTRICAS ALTERNATIVAS Es necesario determinar el estado del arte (nacional e internacional) sobre el uso de alternativas tecnológicas a la gasolina o al diesel, poniendo en primer lugar los avances que se han logrado en la movilización a través de energía. La crisis energética ha incentivado el desarrollo de nuevas tecnologías. Para la Comisión Europea los principales problemas ambientales relacionados con el transporte son: la dependencia de los países de los combustibles fósiles y especialmente el petróleo, el cambio climático122 , y el impacto de las tecnologías de transporte en la salud de la población.123 Las reflexiones

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

sobre la gravedad del cambio climático se han intensificado, y es evidente la relevancia que tienen las aglomeraciones urbanas en la configuración del nuevo escenario ambiental. La dinámica de las grandes ciudades tiene que leerse desde la perspectiva de la ciudad región, y en el tema climático la incidencia del transporte es sustantiva. Más vehículos calientan más y, sobre todo, exigen más combustible. En este proceso, la producción de biocombustible entra en conflicto con la producción de alimentos para consumo humano.

121 VARIAN, Hal: “Equity, Envy and Efficiency”, Journal of Economic Theory, Vol. 9, pp. 63-91. 1974 122 UNITED NATIONS DEVELOPMENT PROGRAMME, Undp: Fighting Climate Change: Human Solidarity in a Divided World. Human Development Report 2007/2008. Undp, New York, 2007 123 PRICE WATERHOUSE COOPERS: Impact Assessmen More Energy Efficient Vehicles Directive Proposal, PWC, Washington, mimeo. 2007 124 BANCO INTERAMERICANO DE DESARROLLO: Autobuses Urbanos, Sistemas Modernos y Tradicionales en el Mercosur Ampliado. BID, Washington. 2002 125 DEPARTAMENTO ADMINISTRATIVO NACIONAL DE ESTADISTICA, Dane: Transporte Urbano de Pasajeros, Comunicado de prensa, nov., Bogotá, 2007.

Frente al cambio climático, los países de la Unión Europea han tomado decisiones de muy diverso tipo: convenios opcionales con la industria automotriz para reducir el consumo de energía de nuevos vehículos y estimular el consumo de combustibles alternativos, regulaciones que aseguran el conocimiento de la población en cuanto a emisiones y efectos del dióxido de carbono, impuestos que sancionan el uso de combustibles fósiles y las emisiones de CO2. En Amsterdam y Estocolmo se han diseñado zonas rojas en las que se penalizan a los automóviles de combustión, y estimulan el uso de automóviles eléctricos a los que no cobran peajes124 . La propulsión eléctrica para el transporte masivo de pasajeros ofrece diferentes tecnologías: vehículos propulsados por baterías, eléctricos híbridos, celdas de combustible, férreos o de fuente externa. En el ámbito internacional se observa un creciente interés por aumentar la propulsión eléctrica, y las soluciones son muy heterogéneas. Ha renacido el tranvía y el trolebús, y se han aprovechado las infraestructuras desarrolladas en años anteriores. Los servicios públicos (aseo, por ejemplo) utilizan máquinas eléctricas. Los buses eléctricos se consideran apropiados en trayectos cortos y en áreas restringidas en los centros de las ciudades. Los buses híbridos van ganando importancia en el transporte de pasajeros, etc. En Colombia, como en América Latina, los autobuses a gasolina son el principal medio de transporte público urbano. De acuerdo con el Dane,125 en el segundo trimestre de 2007, el parque automotor ascendió a 50.953 vehículos, de los cuales 31.37% eran buses, 29.04% busetas, 36.23% microbuses, 2.85% buses de Transmilenio. Bogotá concentró el mayor parque automotor de servicio urbano (19.627 unidades). Teniendo en cuenta lo discutido a lo largo del documento, los buses de batería, los buses híbridos, los tranvías y los trolebuses son las cuatro principales tecnologías disponibles que deben ser ponderadas en función de las especificidades del entorno urbano de Bogotá, la organización del sistema de transporte, el tamaño de las vías, la infraestructura disponible y las posibilidades financieras.

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Implicaciones económicas, técnicas Y ambientales del uso de tracción eléctrica en transporte público urbano

RELACIÓN ENTRE LOS COSTOS, LOS BENEFICIOS Y LA SOSTENIBILIDAD FINANCIERA La relación entre los costos y los beneficios debe ser positiva. En el peor de los casos debería ser igual a cero. Si el balance es negativo, el proceso no La relación entre costos y(B) lossuperen beneficios ser(C). positiva. es sostenible. Debe buscarse que los los beneficios losdebe costos En En el peor deequilibrio: los casos debería ser igual a cero. Si el balance es negativo, el proceso no condiciones de es sostenible. Debe buscarse que los beneficios (B) superen los costos (C). En condiciones de equilibrio: B=C 1 Cuando se está en presencia de bienes públicos o cuasi público, el beneficio y el costo son categorías amplias, que van más allá de la medición estrictamente contable, así que: 2

B = Y +

C = c +

entonces,

Y +  = c + 

Los beneficios (B) tienen dos componentes, que son los ingresos (Y) y una variable , que corresponde a las externalidades positivas. Los costos (C) incluyen una dimensión monetaria (c) y las externalidades negativas ( )126 /. Si se quitan las externalidades positivas y negativas, la ecuación quedaría

Y = c 5 Así que los ingresos monetarios (Y) deben ser iguales a los costos monetarios

(c). Los ingresos pueden ser de tres tipos: tarifas (T), gasto público (G), e ingresos provenientes de otras fuentes. En este sentido,

Y = T + G + R = c

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

126 Las externalidades generan procesos endógenos que pueden ser perversos, “... en el transporte regular (autobuses, líneas aéreas, servicios marítimos) al incrementarse el número de viajeros las empresas responden introduciendo mayores frecuencias, lo cual permite a todos los usuarios reducir sus tiempos de espera y un mejor ajuste de la oferta a sus preferencias en términos de horarios. Este tipo de externalidad positiva recibe en Economía del Transporte el nombre de “efecto Mohring”, en honor del autor que primero lo analizó en el contexto del transporte urbano” (De Rus, Campos, Nombela 2003, p. 11). Y en palabras de Mohring, “... un deterioro acumulado de los servicios de transporte urbano masivo - una reducción en la frecuencia del servicio conduce a menores frecuencias... - y este resultado es deplorable” (Mohring 1972, p. 591).

El primer componente es la tarifa considerada de manera general. Es decir, comprende tasas, peajes y las tarifas en sentido estricto. El segundo componente es G, que abarca todas las modalidades de gasto público. Se trata, entonces, de cualquier forma de pago proveniente del presupuesto general. Son los recursos originados en el presupuesto de la Nación o en el gobierno local. La tercera variable del ingreso (R) incluye otras modalidades de generación de recursos (avisos, parqueaderos, etc.). El consultor no deberá hacer una estimación detallada de cada componente del ingreso, sino que utilizando la información existente, deberá indicar si los cambios en los costos ocasionados por la introducción de la nueva tecnología obligan a incrementar alguno o algunos de los componentes del ingreso. El costo también depende de la forma como se articula el nuevo modo de transporte al sistema vigente. Por ejemplo, la estructura de costos es muy distinta cuando el vehículo eléctrico hace parte de una flota de buses convencionales, que cuando todos los buses eléctricos pertenecen a la misma flota. En el primer caso el costo es menor porque los vehículos alternativos pueden utilizar la infraestructura existente, como los patios, etc. En el segundo escenario es muy probable que la inversión en infraestructura tenga que ser mucho mayor. Y los costos aumentan si se desarrolla un sistema de trolebús, que requiere una infraestructura especial. En el tema de los costos se tienen que diferenciar tres niveles:

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costo de los vehículos nuevos costo de la operación, y costo de la infraestructura necesaria para poner en funcionamieto del modelo alternativo.

Implicaciones económicas, técnicas Y ambientales del uso de tracción eléctrica en transporte público urbano

Cada dimensión es cualitativamente distinta. La valoración más difícil es la de infraestructura. En el caso de Transmilenio el tema no apareció de manera explícita porque la infraestructura la financió el Distrito sin que existiera una relación directa entre la operación y la infraestructura necesaria. El nexo entre infraestructura y operación siempre ha sido ambiguo. Esta misma consideración es válida para el transporte colectivo, en el que resulta aún más confuso el vínculo entre operación e infraestructura. Hasta ahora ha predominado el criterio que el costo de infraestructura lo asume el sector público. Pero en el caso de sistemas alternativos, aún el costo de operación inicial puede ser muy alto. En cada etapa del proceso (infraestructura, operación por pasajero, operación por kilómetro, recaudo, etc.), el costo marginal cambia. En la evaluación deberá tenerse en cuenta las características específicas de Bogotá y la Sabana. La comparación de costos tendrá como criterio de referencia los modelos estándar, pero también la relación costo/eficiencia de los actuales operadores. La cuantificación de la ecuación 5, que es la más sencilla, suele realizarse a través de los modelos usuales de weighted average cost of capital (Wacc), o del promedio ponderado del costo de capital, y de capital asset pricing model (Capm)127 /. Independientemente de la pertinencia de este tipo de estimaciones, debe tenerse en cuenta que apenas son un una porción de la ecuación 1.La relación entre los costos y los beneficios es más compleja en productos alternativos, que en bienes conocidos, por varias razones:

La incertidumbre es mayor. El horizonte temporal se amplia. Los elementos sociales tienen mayor relevancia. Hay asimetría entre la evaluación de los costos y de los benecios. La evaluación de los beneficios siempre es más compleja. Los costos de introducción son mayores. Los costos de introducción son mayores.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Los buses convencionales (diesel, gasolina, o gas propano) permiten hacer recorridos flexibles, con bajos costos de inversión, y se adaptan fácilmente al crecimiento de las urbes. Este tipo de transporte ha sido eficiente porque la flexibilidad compensa las limitaciones derivadas del tamaño reducido y de su poca capacidad de pasajeros. Además, porque en la estructura de costos nunca se han incorporado los daños ambientales. El tamaño del bus es una variable fundamental porque si los costos por pasajero son marginales decrecientes, la rentabilidad aumenta con la capacidad del vehículo128/. Para maximizar la eficiencia se han desarrollado sistemas integrados de transporte, en los que se conjugan buses articulados, carriles reservados y paradas programadas en estaciones129 . La estructura de costos es más compleja cuando se incluye el costo marginal por kilómetro recorrido. Si éste es creciente compensa las ventajas derivadas del costo marginal decreciente por pasajero. Es factible que el costo por kilómetro aumente en el margen cuando se consideran los altos precios del combustible, y el impacto en el medio ambiente. Las tecnologías eléctricas reducen la emisión de contaminantes que causan daños en la salud, acentúan el efecto invernadero e incrementan los gases tóxicos. Estos efectos positivos deben tenerse en cuenta en la estimación de los beneficios derivados del cambio de tecnología. Estos efectos positivos hacen parte de . Por el lado de los usuarios también se presentan beneficios que deberían ser contemplados en  como la reducción del tiempo de transporte, la calidad del servicio, etc. En el costo debe tenerse presente la contaminación que generan las nuevas tecnologías en las distintas fases del proceso (producción, manipulación y eliminación). Se trata de la variable . La contaminación debe mirarse desde una perspectiva dinámica. No puede olvidarse que la fabricación de productos no contaminantes se realiza a través de procesos que, en alguna medida, son contaminantes. Debe tenerse en cuenta, además, que las tecnologías eléctricas requieren infraestructura y conocimientos muy distintos a los del transporte convencional. Además, esta tecnología todavía no dispone de proveedores en Colombia.

127 Ver, por ejemplo, Markowitz (1983) y Fama y French (1996).

Estos hechos inciden en los costos. Sería conveniente tener como referencia a otros países que hayan introducido tecnologías similares, y que puedan compararse con Colombia. No debe olvidarse que las dimensiones institucional y pública cobran importancia en el cambio tecnológico.

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Implicaciones económicas, técnicas Y ambientales del uso de tracción eléctrica en transporte público urbano

En los términos de la ecuación 5, se ha dicho, sin mayor explicación, que el sistema integrado de transporte público (Sitp) debe ser autosostenible. En la práctica ello significa que la tarifa técnica (TT) debe ser cubierta por la tarifa al usuario (TU). La identidad correspondiente a la autosostenibilidad sería:

TT = c = Y = TU

Y en la práctica esta lógica es la que ha prevalecido en Transmilenio. La TU termina siendo una forma de redondear la TT, sin ninguna otra consideración. La autosostenibilidad podría plantearse de una forma distinta. Si la TT es mayor que la TU, el sistema no es sostenible. Pero esta aproximación a la sostenibilidad es muy estrecha. La financiación debería enfocarse desde una mirada más global que siga los principios de la ecuación 1. El diferencial entre TT y TU se compensaría a través de otros mecanismos financieros como avisos, peajes a los automóviles privados, sobre precio a los parqueaderos, etc. Es la variable R de la ecuación 6. Si la financiación se concibe de esta manera, sería factible reducir la participación tan alta que tiene el pago del transporte público en el ingreso de los hogares. En Bogotá representa el 17% del ingreso130 . El análisis sobre la autosostenibilidad siempre se ha realizado bajo el supuesto que la infraestructura es responsabilidad de la Nación y el Distrito. Este punto de partida es razonable. Sin embargo, es conveniente tener presente dos ideas: primero, la financiación de la infraestructura debe realizarse con tributos progresivos y, segundo, en la medida de lo posible, se debería abrir la posibilidad de que los privados financien parte de la infraestruc-tura. Esta alternativa podría ser aceptable únicamente si la rentabilidad de los operadores permite que haya margen suficiente para ello. Pero los excedentes también podrían utilizarse para subsidiar directamente a los más pobres. El operador podría reducir la tarifa, o asumir completamente el costo de transporte de las personas vulnerables (niños y ancianos, por ejemplo). Estas decisiones dependen de la política pública. La elección entre estas opciones puede interpretarse mejor si las alternativas son claras. Y para que ello sea posible se requiere una definición clara de la distinción entre la tarifa técnica y al usuario. A partir de esta diferenciación es factible analizar el grado de sostenibilidad financiera.

123

128

Los tamaños son muy diversos. Los más comunes son: minibuses de 5 a 7 metros, buses regulares de una carrocería y dos ejes, buses articulados con 2 carrocerías unidas. Ver, Flechas (2007).

129

BANCO INTERAMERICANO DE DESARROLLO: Autobuses Urbanos, Sistemas Modernos y Tradicionales en el Mercosur Ampliado. BID, Washington. 2002.

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GONZALEZ, Jorge; SAENZ, Jorge; GRILLO, Santiago: “Movilidad y Equidad en Bogotá”, en El Futuro de la Movilidad en Bogotá. Reflexiones a Propósito del Plan Maestro de Movilidad, Cuadernos del Informe de Desarrollo Humano para Bogotá, No.1, Pnud, Asdi, Accd, Embajada de Noruega, Alcaldía Mayor de Bogotá, El Tiempo, Bogotá, pp. 6780. 2006

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Cualquiera que sea la forma como el consultor aborde los vínculos entre los costos, las tarifas y la sostenibilidad financiera del sistema, debe buscar que estas relaciones sean compatibles con el sistema actual y, eventualmente, con el sistema integrado de trasporte público (Sitp). En la introducción de la nueva tecnología es necesario definir las características del operador (empresa privada, público o mixta), y su relación con la de otros operadores. En cualquier eventualidad, deberá precisarse la forma como se distribuyen los riesgos.

TÉRMINOS DE REFERENCIA

Apartir de las reflexiones anteriores, enumeramos algunos puntos que deben ser explícitos en los términos de referencia.

El estudio debe comenzar con una reflexión sobre la naturaleza pública o privada del transporte colectivo. Este análisis es fundamental porque tiene relación directa con el modelo de financiación. Si el transporte colectivo se considera un bien público la pregunta por la sostenibilidad financiera del sistema no tiene sentido. La pregunta por la naturaleza del bien y por su financiación es imprescindible, y este debe ser el punto de partida de la consultoría. El estudio deberá examinar el sentido del bien público de transporte, y la noción de sostenibilidad financiera. El consultor analizará las diversas acepciones de la autosostenibilidad. La definición general debe servir para enmarcar la forma de financiar la introducción de sistemas alternativos de transporte.

La consultoría debe analizar las modalidades de transporte eléctrico, y su aplicación, en las ciudades más avanzadas en el tema. Este examen comparativo ayuda a entender mejor las dimensiones del problema.

El consultor debe evaluar los costos y beneficios de las formas alternativas de transporte. Para ello es necesario considerar el equilibrio entre los beneficios y los costos desde su perspectiva más general (ecuación 1), con el fin de precisar los componentes de cada uno (ecuación 4).

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Implicaciones económicas, técnicas Y ambientales del uso de tracción eléctrica en transporte público urbano

En concordancia con el punto anterior, el consultor debe estimar las variaciones en el costo ocasionadas por el nuevo sistema, y deberá proponer la forma de financiar el mayor costo. Las alternativas pueden moverse alrededor de los parámetros determinados en la ecuación 6.

Las comparaciones de costos tienen que realizarse alrededor de un punto de referencia, que el consultor deberá definir.

El consultor examinará la forma como la nueva tecnología se incorpora al sistema actual. La tarifa de la ecuación 6 debe ser compatible con la actual, y debe generar una Tasa Interna de Retorno similar a la existente, o a la que tendrán los futuros operadores del Sitp.

El consultor deberá proponer las etapas y el ritmo del sistema de transición, así como los agentes que participarían.

ASPECTOS AMBIENTALES Autor: Néstor Rojas Roa

Profesor de la Universidad Nacional de Colombia La contaminación ambiental, la disminución de fuentes renovables de energía y el calentamiento global son problemas a los que muchas organizaciones y gobiernos mundiales están buscando soluciones de manera conjunta. El transporte, debido a su consumo de combustibles fósiles y la emisión de gases contaminantes, es un sector clave en el planteamiento de soluciones a los problemas ambientales, tanto a escala local como mundial. La búsqueda de soluciones ambientales se dirige hacia el desarrollo de combustibles más limpios y de nuevas tecnologías. La evaluación de los factores ambientales que facilitan su introducción constituye la fuerza motriz en el desarrollo de políticas públicas que mejoren la calidad ambiental de las ciudades y la calidad de vida de los habitantes. Dentro de las nuevas tecnologías, se propone el uso de buses de tracción eléctrica para el servicio de transporte masivo de Bogotá. De acuerdo con la experiencia de otras ciudades y al desarrollo actual de las tecnologías, la

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

principal contribución ambiental de la utilización de transporte eléctrico es la reducción de las emisiones de gases contaminantes en las vías por donde transitan, permitiendo aliviar la problemática de salud pública asociada. El transporte eléctrico también tiene el potencial de generar reducciones en la contaminación sonora y en la generación de vertimientos y residuos. Con el fin de contar con elementos que permitan definir políticas públicas que promuevan la utilización de transporte eléctrico para pasajeros en Bogotá, se requiere una evaluación clara y tan cuantitativa como sea posible de la generación de emisiones, residuos y vertimientos de las siguientes tecnologías:

• Tranvías o “light rail transit”• Trolebuses. • Buses híbridos o eléctricos.

Para realizar la evaluación de los anteriores aspectos y otros se proponen los siguientes Términos de Referencia.

Plantear, con base en la situación actual, escenarios de baja, media y alta penetración de sistemas eléctricos para transporte público de pasajeros en Bogotá. Se deberá tener en cuenta las siguientes situaciones: • Troncales completamente convertidas a transporte eléctrico. • Sustitución parcial de todas las troncales. En cada escenario se definirán los tipos de tecnología involucrados y sus combinaciones. Para cada uno de los escenarios planteados anteriormente, el consultor deberá:

Estimar la generación (y/o los cambios esperados en la generación) de residuos y vertimientos por el transporte. • Definir la metodología de cuantificación de generación de residuos y vertimientos. • Aplicar dicha metodología a cada escenario. • Generar resultados y analizar los cambios producidos por cada escenario con respecto a la línea base. • Evaluar los procesos de gestión de residuos y vertimientos aplicados actualmente por los operadores del sistema Transmilenio y proponer posibles mejoras.

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Implicaciones económicas, técnicas Y ambientales del uso de tracción eléctrica en transporte público urbano

Estimar las emisiones y los niveles de contaminación del aire en las inmediaciones de las vías afectadas por la penetración de sistemas de transporte eléctrico. • Definir la metodología de estimación de emisiones y niveles de contaminación del aire en las inmediaciones de las vías. • Aplicar dicha metodología a cada escenario. • Generar resultados y analizar los cambios producidos por cada escenario con respecto a la línea base.

Estimar las emisiones y los niveles de contaminación sonora en las 4 inmediaciones de las vías afectadas por la penetración de sistemas de transporte eléctrico. • Definir la metodología de estimación de emisiones y niveles de contaminación sonora en las inmediaciones de las vías. • Aplicar dicha metodología a cada escenario. • Generar resultados y analizar los cambios producidos por cada escenario con respecto a la línea base. • Evaluar los procesos de monitoreo y control de emisión sonora aplicados actualmente por los operadores del sistema Transmilenio y proponer posibles mejoras a ser aplicadas en los sistemas alternativos.

Estimar las emisiones totales y mejoramiento de la calidad del aire esperado, incluyendo emisiones de combustión y emisiones por frenos y llantas. • Definir la metodología de estimación de emisiones totales y mejoramiento de la calidad del aire de la ciudad. • Aplicar dicha metodología a cada escenario. • Generar resultados y analizar los cambios producidos por cada escenario con respecto a la línea base. Estimar el aumento en las emisiones en el punto de generación de 6 energía termoeléctrica. • • •

Definir la metodología de estimación de emisiones totales y mejoramiento de la calidad del aire de la ciudad. Aplicar dicha metodología a cada escenario. Generar resultados y analizar los cambios producidos por cada escenario con respecto a la línea base.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Estimar los costos asociados a los impactos producidos por las emisiones generadas por el transporte. • Definir la metodología de estimación de impactos sociales y ambientales producidos por emisiones del transporte. • Definir la metodología de estimación de costos asociados a dichos impactos. • Aplicar las metodologías propuestas a cada escenario. • Generar resultados y analizar los cambios producidos por cada escenario con respecto a la línea base.

Estimar los costos asociados a los impactos producidos por la generación de residuos y vertimientos. • Definir la metodología de estimación de impactos sociales y ambientales producidos por residuos y vertimientos generados por el transporte. • Definir la metodología de estimación de costos asociados a dichos impactos. • Aplicar las metodologías propuestas a cada escenario. • Generar resultados y analizar los cambios producidos por cada escenario con respecto a la línea base.

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VehĂculos elĂŠctricos: La movilidad del futuro

CONCLUSIONES GENERALES

VehĂculos elĂŠctricos: La movilidad del futuro

CONCLUSIONES GENERALES

El estudio realizado abordó diversos aspectos relacionados con la tracción eléctrica en transporte público colectivo, tanto el estado actual a nivel internacional como las perspectivas de uso en Bogotá. Las múltiples conclusiones que se sacan de este tipo de estudio exploratorio se han agrupado en tres grandes categorías relacionadas con: 1) La existencia de una tradición del uso de la energía eléctrica en el transporte urbano; 2) potencial del contexto bogotano y nacional; y 3) condicionantes locales del cambio tecnológico.

La existencia de una tracción eléctrica en el transporte urbano 1

El uso de la tracción eléctrica en el transporte urbano tiene una larga tradición a nivel mundial; se ha empleado desde hace más de un siglo en toda clase de vehículos, con diversos propósitos y en un gran número de ciudades. La tracción eléctrica no es una innovación tecnológica reservada para países de alto grado de desarrollo, es una posibilidad que está plenamente disponible para su uso inmediato en la mayor parte de ciudades del mundo. Actualmente, se utiliza electricidad en algunos sistemas de transporte masivo de muchas ciudades de América Latina como por ejemplo los trolebuses modernos -Quito, Mérida, Sao Paulo, México D.F. o Valencia-; metro ligero (México D.F., Santo Domingo –en construcción-), Metrocable (Medellín, Caracas –en construcción-), y todos los metros (desde Buenos Aires en Argentina a Monterrey en México)

La tracción eléctrica es una alternativa con una superioridad técnica, ambiental, social y económica indiscutible sobre los motores de combustión interna (sean éstos a gas, gasolina o diesel). Su uso permite obtener ventajas claras en rendimiento, desempeño y vida útil tanto en transporte particular como en transporte colectivo. Parece claro que la masificación progresiva de los motores eléctricos en todo tipo de vehículos es un eje principal del futuro desarrollo tecnológico en transporte. En este sentido, el uso de diesel de bajo azufre y de sistemas híbridos diesel eléctricos no son más que etapas de un proceso que, por ahora, parece conducir a futuro a la implementación de los sistemas con celda de combustible. En este proceso la reutilización de tranvías y trolebuses será cada vez mayor a nivel internacional. Es sorprendente que en un país petrolero, donde el costo energético es tan bajo para el consumidor final, se hayan implantado dos sistemas de trolebuses, se esté construyendo un metro cable y se tengan varios proyectos más de este tipo.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Desde su inicio, cuando el primer metro subterráneo fue a carbón o los tranvías hipomóviles recorrían las ciudades norteamericanas y europeas, la tracción eléctrica fue concebida como una verdadera alternativa a los graves impactos ambientales. Hoy en día casi siglo y medio después el impacto ambiental de los combustibles fósiles y, sobretodo, la creciente conciencia ciudadana o política por estos temas han obligado, nuevamente, a impulsar el uso de la energía eléctrica como la tecnología más limpia. Desde esta perspectiva la electricidad es una de las grandes alternativas ecológicas de tracción para el transporte urbano de las ciudades colombianas y mucho más en aquellas como la capital que se encuentra a más de dos mil quinientos metros de altura. Se sabe bien que a esta altura sobre el nivel del mar la combustión es incompleta y por ende las emisiones y la contaminación son mayores. Un elemento adicional muy favorable en Colombia para la utilización de la electricidad, como fuente energética para el transporte urbano, es la conveniencia de la generación hidráulica de energía en más del 75 % del total. En este sentido en los lugares de generación de energía y en los de circulación de los vehículos las emisiones son minúsculas, es decir, se puede lograr un nivel mínimo de emisiones en toda la cadena de energía

Hay una evolución en el contexto internacional que es cada día más favorable al uso de tecnologías limpias. Esta situación está relacionada con: 1) Oferta, demanda y costo de los vehículos –trolebuses e híbridos- y 2) cambio de escala o globalización de los problemas ambientales. Al respecto se ve un aumento sostenido en las ventas de vehículos eléctricos particulares, numerosas experiencias de recuperación y modernización del trolebús (Lyon, Zurich, Bologna, Castellón, Saint Etienne) y un crecimiento de las flotas de buses híbridos en diferentes ciudades. Esto incentiva la inversión en proyectos de desarrollo de tecnologías limpias y, al mismo tiempo, permite reducir los costos unitarios. El resultado es un círculo virtuoso entre investigación, comercialización, precio y demanda. En este sentido, el creciente interés internacional por los temas ambientales relacionados con cambio climático y calentamiento global está acelerando las agendas y preocupaciones locales sobre la contaminación producida en las ciudades. Bajo este escenario la electricidad encuentra otra ventana de oportunidad para consolidarse como la mejor alternativa para la tracción de los vehículos en zonas urbanas.

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Conclusiones Generales

Potencial del contexto bogotano y nacional Potencial del contexto bogotano y nacional

altosíndices índicesdede contaminación enciudad la ciudad comenzando a Los altos contaminación en la estánestán comenzando a llamar llamar la atención de lapública opinióny los pública y los organismos de muy control, es muy la atención de la opinión organismos de control. Es probable que probable quepróximo en un futuro exija vezrespuestas con más al fuerza a losa en un futuro se exijapróximo cada vezsecon máscada fuerza problema gobiernos distritales y a ylos responsables nacionales de de la política energética y los gobiernos distritales a los responsables nacionales la política energética respuestas no se da eles clamor es muy yambiental ambiental. Si no se al daproblema. el clamorSiciudadano, muy ciudadano, probable que otrosprobable factores que otros factores internacionales o internos de orden legislativo impulsen el cambio internacionales o internos de orden legislativo impulsen el cambio que se requiere quemateria se requiere en materia de combustibles el transporte en Bogotá. en de combustibles para el transportepara urbano en Bogotá.urbano En un contexto en En un contexto en donde se cuentan con combustibles de tan mala donde se cuenta con combustibles de tan mala calidad, como por ejemplo el diesel calidad como porciudad, ejemplo el diesel empleado esta ciudad del y más la empleado en esta y más de la mitad de losen contaminantes aire ydegran mitadde delalos contaminantes del aireesyconsecuencia gran parte dedel la tráfico contaminación auditiva es parte contaminación auditiva de la ciudad, la tracconsecuencia tráfico de launa ciudad, la tracción eléctrica emerge como una respución eléctrica del emerge como respuesta tecnológica idónea para la solución de esta tipo tecnología idónea para la solución de este tipo de problemas. este de problemas.

La búsqueda de nuevos combustibles estará impulsada también por las constantes alzas del precio del petróleo, que a la fecha de terminar este documento1 superaban los 130 dólares por barril. Los precios de los combustibles aumentan de forma sostenida sin que existan perspectivas, a corto o mediano plazo, de revertir esa tendencia. Incluso, en el caso colombiano, se discute la posibilidad de sobretasas adicionales a los combustibles para la financiación de vías y su mantenimiento. Sumado a la producción abundante de energía eléctrica, este escenario genera incentivos claros para la sustitución de vehículos de combustión interna por otros de tracción eléctrica, tanto en transporte colectivo como individual. En este sentido, el costo de la energía eléctrica es un factor importante para inclinar la balanza a favor del transporte eléctrico.

En este momento la ciudad adelanta una discusión abierta, con la participación de todos los sectores, sobre la necesidad de reformar estructuralmente el transporte. Una de las propuestas es la construcción de un metro. La realización de este proyecto permitiría aprovechar economías de escala al instalar una red eléctrica para alimentar un sistema tipo trolebús, o una red de estaciones de recarga para vehículos tipo plug-in o de batería. Este es un escenario en donde se ventilan numerosas ideas y el uso de la tracción eléctrica debe ser una de ellas, sobretodo, por sus potenciales beneficios. La definición de un metro para Bogotá es la oportunidad ideal para ampliar las posibilidades de la electricidad como la principal fuente de energía del transporte urbano de pasajeros en la capital colombiana.

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Primeros días de mayo de 2008.

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

La innovación en los sistemas de transporte público es una oportunidad para el desarrollo urbano y para mejorar la imagen de la ciudad. La aceptación de las alternativas propuestas depende, en gran parte, también de los imaginarios y las representaciones sociales de la ciudadanía. En una hipotética introducción de un sistema de trolebús moderno en Bogotá, sería indispensable un profundo trabajo de comunicación sobre los beneficios que representa este nuevo sistema, que existió en la ciudad hasta hace un par de décadas. Sería imprescindible rectificar todos los mitos aún existentes sobre el trolebús, puesto que éste, a pesar de sus bondades, tiene malos precedentes en el imaginario local. De hecho, la Empresa Distrital de Transporte Urbano (EDTU) fue liquidada en las peores condiciones y la imagen del trolebús quedó muy desprestigiada.

Condicionantes locales del cambio tecnológico ¿De qué dependería la introducción de la tracción eléctrica en bogotá?

Norma europea que permite regular los límites aceptables de emisiones de los gases de combustión producidos por los vehículos en los Estados Miembros de la Unión Europea.

Última versión de la normativa de regulación de emisiones de gases de combustión aprobada por la Unión Europea, que entrará en vigencia a partir de enero de 2009 y obligará a reducir de 25 mg/km a 5 mg/km las emisiones de partículas. Información tomada de La UE aprueba la Euro V, ver documento en línea: http://motor.terra.es/motor/ actualidad/articulo/ue_euro_ v_34093.htm. Consultado el 22 de diciembre de 2008.

El cambio tecnológico depende de múltiples factores, algunos de ellos del orden internacional y nacional. A nivel local, uno de los factores que más pueden impulsar el uso de nuevas alternativas energéticas en el transporte urbano de Bogotá es una presión social efectiva al mejoramiento continuo de los sistemas de transporte público y un apoyo a nivel político a estos procesos. La selección de una u otra alternativa tecnológica depende en gran parte de decisiones políticas, ya que desde el punto de vista técnico todas las opciones de tracción eléctrica parecen ofrecer ventajas con respecto a la situación actual. La valoración y los juicios que la sociedad establezca acerca de cada opción son tan importantes como sus posibles beneficios. En nuestro contexto se suele considerar que el cumplimiento de la norma de emisiones Euro II2 es una garantía de preocupación ambiental, mientras que en Europa los vehículos de transporte público que entren en funcionamiento a partir de enero de 2009 deben cumplir con la norma Euro V3, que es más rigurosa. Si Bogotá considera que el biodiesel, la mezcla de etanol en la gasolina o el diesel de bajo contenido de azufre son opciones ecológicas, nadie considerará justificado, por el momento, el esfuerzo en costos por introducir la tracción eléctrica y esto sería un grave error.

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Conclusiones Generales

El costo y la financiación de los buses eléctricos y la infraestructura asociada parecen ser el principal reto a superar. A nivel mundial los precios tienden a bajar, pero éstos aún se encuentran en un nivel que parece demasiado alto para la capacidad de los operadores en la ciudad. Esto significa que las opciones son esperar algunos años o recurrir a mecanismos de financiación con participación del Estado, las empresas generadoras o comercializadores de energía e incluso de compañías y organismos internacionales.

Debido a la poca experiencia en el uso de electricidad en el transporte urbano, existe un alto nivel de incertidumbre sobre su desempeño y, por lo tanto, sobre los costos de mantenimiento y los beneficios esperados. Esto es una barrera importante al cambio tecnológico ya que frena la disposición al cambio por parte de los operadores. A pesar de que barreras similares se hayan superado con éxito, por ejemplo al implementar el sistema Transmilenio, el proceso será largo y difícil, por lo cual se necesita de agentes con voluntad y capacidad de influencia que promuevan el cambio tecnológico y sobretodo que generen reales incentivos para dicha transformación. La creación de un “saber hacer” en los operadores de transporte urbano en Bogotá, con respecto a la utilización de la energía eléctrica, es un costo que debe ser incentivado y apoyado con mecanismos económicos. Reducir la incertidumbre en relación con el uso de una nueva tecnología es una tarea de los poderes públicos y se requiere un fuerte apoyo financiero para fomentar la participación segura de inversionistas privados.

Todavía existen asimetrías importantes entre el uso de sistemas de tracción eléctrica y motores de combustión interna. Esto explica la incertidumbre relativa que existe acerca del desempeño, los costos y la durabilidad de los motores eléctricos. Además, los avances en investigación y desarrollo se producen a un ritmo muy superior al que el mercado puede absorber lo que genera un cuello de botella en el conocimiento y la experiencia que se tiene en el uso de ciertos componentes y dispositivos. En este sentido, responder al reto implicaría esfuerzos adicionales por reducir los costos y facilitar el acceso a vehículos eléctricos.

La implementación de la tracción eléctrica en otras ciudades ha traído beneficios notorios, pues las bondades de ésta son percibidas por la población, las autoridades y los operadores. Desde esta perspectiva, la distribución de beneficios debe guardar ser proporcional a la distribución de costos.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Esto significa que los beneficios ambientales, además de ser una externalidad positiva para la ciudad, deben estar reflejados en la contabilidad de los operadores y las empresas de transporte. Algunas medidas que apoyarían el cambio serían la implementación de marcos regulatorios con metas ambientales progresivas o de instrumentos como cupos de contaminación, topes de emisiones y descuentos tributarios. También sería útil otorgar mayores porcentajes a los factores ambientales en las licitaciones relacionadas con el transporte. En este sentido la introducción -monetarización- de los beneficios ambientales en las cuentas de las empresas podría ser un tipo de incentivo apto para fomentar el uso de la tracción eléctrica. 14

Por último, es indispensable remarcar que la utilización de la electricidad para la tracción del transporte colectivo en Bogotá será una de las alternativas reales para la ciudad en los próximos años, ya sea por medio de vehículos híbridos que generan su propia electricidad o por medio de vehículos de alimentación externa –metro, tranvías, trolebuses-. Es urgente que la ciudad de reflexione profundamente al respecto y siga el camino abierto por trabajos, como éste, pioneros en la materia.

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VehĂculos elĂŠctricos: La movilidad del futuro

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VehĂculos elĂŠctricos: La movilidad del futuro

ANEXOS

VehĂculos elĂŠctricos: La movilidad del futuro

ANEXOS

NORMAS VIGENTES QUE REGLAMENTAN EL SECTOR TRANSPORTE EN ÁMBITO URBANO Y METROPOLITANO Relación de principales normas vigentes, transporte en ámbito urbano y metropolitano

que

reglamentan

sector

El Departamento Nacional de Planeación elaboró el DOCUMENTO CONPES 3167 del 23 de mayo del 2002, en el cual se sometió a consideración de ese organismo de planeación la política del gobierno nacional orientada a mejorar el servicio de transporte público urbano de pasajeros. En él se resaltó que la problemática del transporte público urbano de pasajeros está signada por: A) Causas estructurales como 1- Capacidad institucional deficiente, y 2- Regulación inadecuada. De estas causas estructurales se derivan a- Problemas de la oferta en los servicios, y B- Problemas de la oferta en infraestructura. Los más importantes de la oferta en los servicios son: La sobreoferta, las rutas y operación inadecuadas y los equipos obsoletos, y en la infraestructura los más importantes son: Su sub. o sobre-utilización, su deficiencia en la calidad, su insostenibilidad y su inequidad. Todas estas causas y sus problemas derivados impactan de manera negativa sobre el usuario en cinco aspectos relevantes: 1) Tiempos de viaje, 2) Seguridad, 3) Comodidad, 4) Confiabilidad, y 5) Tarifa. Así mismo se generan consecuencias externas al sistema pero directamente relacionadas con su ineficiencia como son: a) Accidentalidad, b) Deterioro del medio ambiente, c) Exagerado consumo energético, d) Congestión de la malla vial, y e)Trastorno del desarrollo urbano. Este documento señala por primera vez en el Capítulo III. AVANCES, señala, para efectos de planeación, una división de las ciudades del País en tres grupos dependiendo de su número de habitantes, siendo el primero de ellos aquéllas con poblaciones superiores a seiscientos mil habitantes, las cuales requieren de un desarrollo en la infraestructura para resolver sus problemas de transporte, que demanda cuantiosas inversiones. El segundo grupo, para Planeación Nacional, lo conforman nueve ciudades con poblaciones entre trescientos y seiscientos mil habitantes que tienen características similares y evidencias ya problemas estructurales en su sistema de transporte; dentro de este grupo de ciudades este documento ubicó a Ibagué, Santa Marta, Pasto, MANIZALES, Neiva, Armenia, Villavicencio, Valledupar y Montería.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

El DOCUMENTO CONPES 3260 de diciembre 15 de 2003, presenta la política del Gobierno Nacional para impulsar la implantación de sistemas integrados de transporte masivo SITM en las grandes ciudades del país y fortalecer la capacidad institucional para planear y gestionar el tráfico y transporte en las demás ciudades, con el propósito de incrementar su calidad de vida y productividad, e impulsar procesos integrales de desarrollo urbano, dentro de un marco de eficiencia fiscal que promueva nuevos espacios para la participación del sector privado en el desarrollo y operación del transporte urbano de pasajeros. Que la LEY 769 DE 2002 por la cual se expide el “CÓDIGO NACIONAL DE TRÁNSITO TERRESTRE” en el artículo 2º. Define Sistema de Transporte Terrestre Masivo de Pasajeros – STTMP- como el “Conjunto de infraestructura, equipos, sistemas, señales, paraderos, vehículos, estaciones e infraestructura vial destinadas y utilizadas para la eficiente y contínua prestación del servicio público de transporte de pasajeros en un área específica”. Que la LEY 1083 DE JULIO 31 DE 2006 “Por medio de la cual se establecen algunas normas sobre planeación urbana sostenible y se dictan otras disposiciones”. El Gobierno Nacional expidió el DECRETO 3109 DE DICIEMBRE 30 DE 1.997 “Por el cual se reglamenta la habilitación, la prestación del servicio público de transporte masivo de pasajeros y la utilización de los recursos de la Nación”.

Ley 15 de 1959: Con esta Ley se inicia la intervención del Estado en el transporte para determinar las políticas económicas que se deben seguir en esta actividad.

g Decreto Ley 80 de 1987:

Se asignan unas funciones a los municipios en relación con el transporte urbano, es esta la forma de dar inicio a la descentralización de funciones-.

h Ley 105 de 1993: i j

Dicta disposiciones básicas sobre el transporte,reglamenta el sector transporte y establece los principios fundamentales del transporte público.

Ley 336 de 1996: Estatuto Nacional de Transporte. Unifica los principios y los criterios que sustentan la regulación y reglamentación de los diferentes modos de transporte y su operación en el Territorio Nacional.

Decreto 170 de 2001: terrestre atomotor de colectivo metropolitano, distrital y municipal pasajeros. Decreto 171 de 2001: Reglamenta el Servicio Público de Transporte

Reglamenta el Servicio Público de Transporte Terrestre Automotor de Pasajeros por Carretera.

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ANEXOS

Decreto 172 de 2001: Reglamenta el Servicio Público de Transporte Terrestre Automotor Individual de pasajeros en vehículos taxi.

m Decreto 173 de 2001:

Reglamenta el Servicio Público de Transporte Terrestre Automotor de Carga.

n Decreto 174 de 2001: Reglamenta el Servicio Público de Transporte Terrestre Automotor Especial

o Decreto 4190 de 2007:

Estatuto de Transporte Terrestre Automotor Mixto.

Ley 688 de 2001: Crea el Fondo de Reposición del parque automotor.

q Decreto 2762 de 2001: r

Reglamenta la creación, habilitación, homologación y operación de los terminales de transporte terrestre automotor de pasajeros por carretera.

Decreto 3366 de 2003: Establece el régimen de sanciones por infracciones a las normas de Transporte Público Terrestre Automotor.

Decreto 2053 de julio 23 de 2003:

Decreto 3600 del año 2001

“Por el cual se modifica la estructura del Ministerio de Transporte, y se dictan otras disposiciones” “Por medio de la cual se establece la libertad de tarifas para la prestación del Servicio Público de Transporte Terrestre Automotor de Pasajeros por Carretera”.

Normatividad Sobre Accesiblidad Normatividad Sobre Accesiblidad Al Transporte Público A Personas Movilidad Reducida. Público A Personas Con Con Movilidad Reducida.

Transporte

medio Por medio de la105 Leyde105 de diciembre de se 1993, se dictan las disposi1). 1).Por de la Ley diciembre 30 de 30 1993, dictan las disposi-ciones

ciones sobre el transporte, se redistribuyen competencias recursos entre básicas sobrebásicas el transporte, se redistribuyen competencias y recursos yentre la Nación Nación yTerritoriales. las EntidadesAdicionalmente Territoriales. Adicionalmente y las la Entidades se reglamentaselareglamenta planeaciónlaenplaneación el sector en el sector transporte y se dictan otras disposiciones. transporte y se dictan otras disposiciones. Algunos acápites denormativa esta normativa Algunos acápites de esta son: son: Dentro del artículo 3 (principios transporte público),seseestablece: establece: “Que “Que en en Dentro del artículo 3 (principios del del transporte público), el diseño la infraestructura transporte, comoenenlalaprovisión provisión de de los los el diseño de ladeinfraestructura de de transporte, asíasí como servicios de transporte público pasajeros,laslas autoridades autoridades competentes competentes servicios de transporte público de depasajeros, promuevan el establecimiento condicionespara para susu uso uso por por los los promuevan el establecimiento de de las lascondiciones discapacitados físicos, sensoriales y psíquicos”. discapacitados físicos, sensoriales y psíquicos”.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Existirá un servicio básico de transporte accesible a todos los usuarios.

2). A través de la Ley 361 de febrero 7 de 1997, Titulo IV (de accesibilidad), se establecen las siguientes disposiciones:

Art. 46.- La accesibilidad es un elemento esencial de los servicios

públicos a cargo del Estado y por lo tanto deberá ser tenida en cuenta por los organismos públicos o privados en la ejecución de dichos servicios. El Gobierno reglamentará la proyección, coordinación y ejecución de las políticas en materia de accesibilidad y velará por que se promueva la cobertura nacional de este servicio.

Art. 55.- En todo complejo vial y/o medio de transporte masivo,

incluidos los puentes peatonales, túneles o estaciones que se construyan en el territorio nacional, se deberá facilitar la circulación de las personas a que se refiere la presente ley – discapacitados- , planeando e instalando rampas o elevadores con acabados de material antideslizante que permitan movilizarse de un lugar a otro y deberán contar con la señalización respectiva.

Art. 59.- Las empresas de carácter público, privado o mixto cuyo

objeto sea el transporte aéreo, terrestre, marítimo, ferroviario o fluvial, deberán facilitar sin costo adicional alguno para la persona con limitación, el transporte de los equipos de ayuda biomecánica, sillas de ruedas u otros implementos directamente relacionados con la limitación, así como los perros guías que acompañen las personas con limitación visual.

Art. 61.- El Gobierno Nacional dictará las medidas necesarias para garantizar la adaptación progresiva del transporte público, así como los transportes escolares y laborales, cualquiera que sea la naturaleza de las personas o entidades que presten dichos servicios.

3).

Una vez forjados los lineamientos generales a través de las dos normativas anteriormente mencionadas, el Decreto 1660 del 16 de junio de 2003 es más específico, por el cual “se reglamenta la accesibilidad a los modos de transporte de la población en general y en especial de las personas con discapacidad”. Algunos aspectos relevantes sobre las disposiciones de este decreto son:

Art. 1.- Objeto- El presente decreto tiene por objeto fijar la normatividad

general que garantice gradualmente la accesibilidad a los modos de transporte y la movilización en ellos de la población en general y en especial de todas aquellas personas con discapacidad.

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ANEXOS

Art. 2.- Se establece que el ámbito de aplicación, “se aplicarán al

servicio público de transporte de pasajeros y mixtos…” y además “la presente normatividad será aplicable sólo a los municipios de Categoría Especial y a los de Primera y Segunda Categoría” lo cual aplica directamente a la capital.

Art. 5.- Obligatoriedad- Se establece que las empresas y entes públicos admi-

nistradoras de los terminales, estaciones, puertos y embarcaderos, así como las empresas de carácter público, privado o mixto, cuyo objeto sea el transporte de pasajeros, capacitarán anualmente a todo el personal de información, vigilancia, aseo, expendedores de tiquetes, conductores, guías de turismo y personal afín, en materias relacionadas con la atención integral al pasajero con discapacidad, para lo cual podrán celebrar convenios con instituciones públicas o privadas de reconocida trayectoria en la materia, en función del número de pasajeros y de las características operacionales.

Art. 9.- Espacio- En los medios de transporte público colectivo de

pasajeros en cualquiera de los modos, debe reservarse el espacio físico necesario para que se puedan depositar aquellas ayudas como bastones, muletas, sillas de ruedas y cualquier otro aparato o mecanismo que constituya una ayuda técnica para una persona con discapacidad, sin que esto represente costo adicional para dichas personas. En el mismo artículo se establece que “de la misma forma se deberá permitir a las personas con discapacidad, el acompañamiento de ayudas vivas sin costo adicional.”

Art.

10.- Terminales infraestructura son:

1 2 3 4

Accesibles-

Las

condiciones

mínimas

Accesos para entradas y salidas de los medios de transporte. Accesos para entradas y salidas de pasajeros, independientes de los medios de transporte. Zonas de espera independientes de los andenes.Mecanismos de información y señalización visual, sonora y/o táctil, que garanticen el acceso a dicha información a personas con discapacidad auditiva o visual. Las áreas de circulación en el interior de los terminales, así como el acceso a los servicios y vehículos, deberán cumplir con los requisitos básicos de accesibilidad de las normas técnicas referentes a pisos, iluminación y rampas.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Accesibilidad de las personas al medio físico/ Señalización para tránsito peatonal en el espacio público urbano. 5 6 7 8 9

Los bordes de los andenes deberán estar señalizados en el suelo con una franja de textura y color diferenciada respecto al resto del pavimento. Para el reposo de las personas con movilidad reducida se debe disponer de suficientes apoyos isquiáticos a altura que oscile entre 0,75 y 0,85 m e t r o s , separados como mínimo a 12 cm de la pared. En los andenes deberá disponerse de un nivel de iluminación mínima de 200 luxes, a una altura de un (1) metro sobre el nivel del suelo. Deberán contar con por lo menos dos (2) baños accesibles, uno por cada sexo. Las escaleras deberán cumplir con las especificaciones contenidas en la Norma Técnica NTC 4145

Accesibilidad de las personas al medio físico: edificios, escaleras. Los pasillos y corredores con la Norma Técnica NTC 4140

Accesibilidad de las personas al medio físico: edificios, pasillos y corredores. Los bordillos, pasamanos y agarraderas con la Norma Técnica NTC 4201

Accesibilidad de las personas a medio Físico: edificios. Equipamientos. Bordillos, pasamanos y agarraderas, los peatonales con la Norma Técnica NTC 4279

Accesibilidad de las personas al medio físico: espacios urbanos y rurales. Vías de circulación peatonales planas, la señalización exterior con la Norma Técnica NTC 4695

Accesibilidad de las personas al medio físico/ Señalización para el tránsito peatonal en el espacio público urbano. La señalización interior con la Norma Técnica NTC 4144

Accesibilidad de las personas al medio físico: edificios.

Señalización, y las rampas con la Norma Técnica NTC 4143

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ANEXOS

Art.

11.- Condiciones de Accesibilidad Nuevos Terminales- Las estaciones, terminales o portales de transporte público de pasajeros, de nueva construcción, en todo el territorio nacional, en lo que se refiere a los espacios de acceso a las instalaciones, la vinculación de los espacios de servicios y espacios de acceso a los equipos deben ser accesibles en las condiciones establecidas en el presente Decreto y las normas vigentes sobre accesibilidad. Capítulos VI y VII.- Las disposiciones expuestas en estos dos capítulos, son tal vez las que tienen una mayor implicación en lo que concierne al Sistema TransMilenio, ya que en estas secciones se establecen las disposiciones sobre accesibilidad en el transporte público colectivo terrestre automotor de pasajeros así como para el transporte masivo. Algunos aspectos relevantes sobre las disposiciones de estos capítulos son:

Art. 14.- Accesibilidad del Parque Automotor Nuevo. - A partir del 1º de

Julio del año 2005, el veinte por ciento (20%) del parque automotor de cada empresa, que ingrese por primera vez al servicio, por registro inicial o reposición, deberá ser accesible de acuerdo a la reglamentación que expida el Ministerio de Transporte. Parágrafo 2º. El porcentaje establecido en el presente artículo será incrementado en un veinte por ciento (20%), cada año, hasta llegar al cien por ciento (100%) de accesibilidad en los vehículos que ingresen por primera vez al servicio.

Art. 16.- Acondicionamiento Mínimo de Equipos en Uso- Las empresas de

transporte colectivo terrestre automotor de pasajeros, deberán acondicionar en todo vehículo de capacidad igual o superior a 20 pasajeros, dos (2) sillas, dotadas de cinturón de seguridad, lo más cercano a las puertas de acceso y señalizadas adecuadamente, para uso preferencial por parte de los pasajeros con discapacidad.

Art. 18.- Condiciones De Las Estaciones- Las estaciones y terminales de trenes de pasajeros y metros, así como los portales del Sistema TransMilenio o sistemas similares de transporte masivo, que se construyan con posterioridad a la publicación del presente estatuto o las que la ley permita reconstruir y/o rehabilitar, deberán cumplir como mínimo con las condiciones expuestas en el artículo 10º (mencionado anteriormente).

Art. 19.- Condiciones de los Equipos. Los equipos de trenes de pasajeros, metros y similares de transporte masivo, que se adquieran o acondicionen con posterioridad a la publicación del presente decreto, deben garantizar el transporte cómodo y seguro de las personas, en especial aquellas con discapacidad, para lo cual cumplirán las siguientes condicioes:

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Disponer de elementos de señalización sonora y visual que informen a todos los pasajeros acerca de la llegada a cada estación con la debida anticipación. Disponer de espacios adecuados para la ubicación de ayudas, tales como bastones, muletas, sillas de ruedas y cualquier otro aparato o mecanismo que constituya una ayuda técnica para una persona con discapacidad, sin que esto represente costo adicional para dichas personas. Contar con áreas adecuadamente señaladas, cerca de las puertas de entrada, para la ubicación de personas en sillas de ruedas, provistas como mínimo con cinturones de seguridad y preferiblemente con anclajes para las sillas. Proporcionar áreas y dimensiones mínimas de tal manera que las personas con movilidad reducida puedan desplazarse en el interior del equipo con sus respectivas ayudas, como sillas de ruedas. Poseer asideros de sujeción vertical y horizontal suficientes y debidamente localizados para facilitar el acceso y desplazamiento de las personas al interior del equipo de transporte. Facilitar y garantizar el acceso de todos los elementos que constituyan una ayuda para el desplazamiento de las personas con discapacidad, incluyendo los animales de asistencia.

Art. 20.- Tipología en las Rutas Alimentadoras- A partir del 1º de Julio del

año 2005, los vehículos de nueva adquisición que presten servicio en las rutas alimentadoras integradas al sistema de transporte masivo, deberán ser accesibles, de acuerdo con lo previsto en el artículo 13. Mientras tanto, los vehículos de nueva adquisición que presten servicio en dichas rutas, cumplirán con los parámetros establecidos en la norma técnica NTC 4901-1.

Art. 33.- Obligación de Prestar el Servicio- Los conductores u operarios de

vehículos de servicio público de transporte no podrán negarse a prestar el servicio a personas con discapacidad acompañadas de su perro de asistencia, siempre y cuando éste último vaya provisto del distintivo especial indicativo a que se refiere el artículo anterior, y las características del perro y la tipología del respectivo vehículo permitan su transporte en forma normal.

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ANEXOS

A continuación se presentan algunas sanciones relevantes al Sistema TransMilenio, en relación con el incumplimiento de las disposiciones expuestas en el Decreto 1660 del 16 de junio de 2003:

Causal

Sanción (Multas)

Causal

Sanción (Multas)

Por falta o indebida señalización y adecuación de Entre 50 y 100 SMDLV instalaciones Por insuficiencia o carencia de equipos acondicionados, accesibles o por falta o indebida señalización de los Entre 50 y 100 SMDLV mismos Por carencia de personal especializado, para la atención Entre 50 y 100 SMDLV de personas con discapacidad Por negarse a prestar el servicio a personas con notoria Entre 10 y 200 SMDLV discapacidad o movilidad reducida

En orden cronológico posterior aparece la Resolución 3636 del 24 de Noviembre de 2005 por la cual se establecen los parámetros mínimos para vehículos de transporte colectivo terrestre automotor de pasajeros que permita la accesibilidad de personas con movilidad reducida. Dicha normativa resuelve en su artículo 1°; “Adoptar las especificaciones técnicas contenidas en los numerales 4,2 al 4,10 de la Norma Técnica Colombiana NTC 4407, las que las actualicen o sustituyan, como parámetros técnicos mínimos que debe poseer un vehículo de transporte colectivo terrestre automotor para ser considerado como accesible.”

Normatividad vigente y políticas de combustible del gobierno Aspectos como (a) el incremento en la demanda de combustibles fósiles en el país, (bi) el hecho que poco a poco las reservas de petróleo han venido disminuyéndose considerablemente, (c) el incremento en los índices de contaminación de nuestras ciudades (en especial Bogotá) y (d) el endurecimiento de las normas ambientales a nivel mundial, han hecho que durante los últimos gobiernos se haya formulado una amplia normatividad ambiental.

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Tabla 1. Sanciones al Incumplimiento del Decreto 1660 16 de Junio 2003

Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

El país es conciente de la importancia de la preservación del medio ambiente desde 1973, cuando a través de la Ley 23 se le dio facultades al Gobierno Nacional para tomar las medidas necesarias para la protección del medio ambiente y se señaló claramente al aire, el agua y el suelo como bienes contaminables.En la Ley 9 de 1979, el Congreso de la República ordenó al Ministerio de Salud Pública a regular las emiones contaminantes que se podían verter a la atmósfera, pero no se establecieron parámetros sobre los valores máximos de emisiones. Solamente hasta la expedición de la resolución 006 de 1996, se establecieron parámetros medibles de emisiones. Dicha resolución fue luego modificada por la resolución 909 del mismo año y luego por la resolución 1048 de 1999. El documento CONPES 3344 del 15 de marzo de 2005 -“Lineamientos para la formulación de la política de prevención y control de la contaminación del aire”estableció una metodología para lograr en un periodo corto de tiempo complementar las acciones que a la fecha habían venido siendo realizadas en el país, para lo cual propuso las siguientes acciones: Diseño de un programa de fortalecimiento institucional dirigido a dotar a las autoridades ambientales y responsables sectoriales de la capacidad necesaria para acometer sus responsabilidades en materia de prevención, control y monitoreo de la contaminación del aire. Este programa promoverá la formación de especialistas en la gestión de la calidad del aire a nivel nacional y local. Fortalecimiento del programa de monitoreo y seguimiento del aire a nivel nacional y local, a través del desarrollo de un protocolo de monitoreo y seguimiento. Articulación de la información de los sectores de ambiente, energía, transporte y salud, que permita mejorar el conocimiento y orientar las investigaciones sobre el origen de la contaminación atmosférica y su impacto sobre la salud humana.Diseño de la reglamentación de los procesos de participación y de publicación de las políticas, estrategias, estándares y regulaciones para prevenir y controlar la contaminación del aire y lo relativo a la publicación de la información sobre calidad del aire y salud ambiental. Diseño de propuestas para incluir medidas de prevención y control de la contaminación del aire en las políticas y regulaciones de competencia de los Ministerios de Transporte y de Minas y Energía.Diseño de estrategias que faciliten a las microempresas y pequeñas industrias de los sectores industrial y de transporte, el acceso a tecnologías limpias.Evaluación y revisión de los instrumentos de comando y control ambiental, con el propósito de aumentar su efectividad y eficiencia.Revisión de las regulaciones sobre la importación de vehículos y tecnologías. Esto con el propósito de recomendar al Ministerio de Comercio, Industria y Turismo la inclusión de consideraciones ambientales en sus decisiones.

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ANEXOS

Revisión de las regulaciones relativas a la definición de los instrumentos que afectan los precios de los energéticos y su importación. Esto para recomendar al Ministerio de Minas y Energía los ajustes que sean necesarios para que esas regulaciones incluyan consideraciones de tipo ambiental y se incentive el uso de combustibles más limpios. Revisión de las regulaciones de renovación del parque automotor público. Esto para recomendar al Ministerio de Transporte los ajustes necesarios tendientes a lograr un mayor impacto y efectividad de tales medidas.Identificación de las necesidades de información, debilidades y requerimientos técnicos para el fortalecimiento de la vigilancia epidemiológica asociada con la contaminación del aire. Esto incluye la formulación de un programa conjunto entre el Ministerio de Protección Social y el MAVDT orientado a integrar la vigilancia epidemiológica con las redes de monitoreo de la calidad del aire. Esto con el propósito de valorar los impactos de la contaminación del aire sobre la salud. Revisión de la legislación y estrategias sobre ordenamiento territorial, desarrollo urbano y movilidad de las ciudades. Esto con el fin de proponer al MAVDT provisiones que aseguren la inclusión en ellos de consideraciones relativas a la prevención y el control de la contaminación del aire. El MAVDT adoptará las regulaciones que considere necesarias para incluir en los procesos de evaluación ambiental de los POT este tipo de aspectos. Claramente, este documento CONPES incluye disposiciones que tienen impacto en las decisiones que TRANSMILENIO S.A. debe tomar respecto a los efectos ambientales de la operación del sistema, principalmente respecto a los vehículos a utilizar y a los mecanismos de control de emisiones. En cuanto a tipología de vehículos, el documento CONPES recomienda al Ministerio de Transporte estudiar e incorporar medidas que conduzcan al mejoramiento del impacto ambiental en la renovación de flota para el transporte público. En esta línea, entidades públicas como TRANSMILENIO S.A. deben aportar a este requisito estipulado para el Ministerio y procurar así un mejoramiento ambiental en la determinación de la flota a operar en el sistema. Con respecto a sistemas de monitoreo y control de emisiones, el documento Conpes insta al fortalecimiento de los programas de monitoreo y seguimiento del aire a nivel nacional, regional y local. En esta medida, TRANSMILENIO S.A. como entidad del estado, debe sumar esfuerzos para contribuir al fortalecimiento de estos esquemas de monitoreo al interior del sistema.Por otro lado, el Plan Estratégico del sector Transporte 2003 – 2006 deja claramente establecido que “El Ministerio de Transporte continuará impulsando el uso del Gas Natural Vehicular y otros combustibles alternativos, para lo cual trabajará en la búsqueda de mecanismos técnicos, económicos y legales, que

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

estimulen la masificación de este combustible en el sector transporte.” Dentro del plan se realiza una proyección que apuntaba que para el año 2012 se deberían tener cerca de 70.000 vehículos convertidos a gas natural y claramente podemos decir que en la actualidad (Marzo de 2006) ya se tienen más de 100.000 vehículos convertidos, por lo que se muestra una gran respuesta nacional al uso del gas natural. La Resolución 1565 de Diciembre 27 de 2004, dicta y regula los criterios ambientales de calidad de los combustibles líquidos y sólidos utilizados en hornos y calderas de uso comercial e industrial y en motores de combustión interna. En dicha resolución se estipulan las especificaciones de calidad del combustible ACPM que se deberán cumplir para el año 2008. El Consejo de Bogotá D.C., a través del Proyecto De Acuerdo 136 DE 2006, pretende dictar normas para proteger y preservar el medio ambiente mediante el uso de combustibles y tecnologías limpias del parque automotor en el distrito capital. En su alcance preliminar, el proyecto de acuerdo señala: “Los combustibles limpios y/o tecnologías limpias deberán ser utilizados en los vehículos que operarán en la Fase III del Sistema TransMilenio y para todas las fases que se desarrollen de este sistema de transporte masivo, en adelante”. De igual forma el proyecto de acuerdo define como combustibles limpios: “aquellos que sus propiedades intrínsecas emiten menos material particulado y tóxico a la atmósfera y retardan la acumulación atmosférica de dióxido de carbono” De igual forma, fue expedida la Ley 1083 de julio de 2006, donde se establecen algunas normas sobre planeación urbana sostenible, entre las principales disposiciones de esta ley están:

“Con el fin de dar prelación a la movilización en modos alternativos de transporte, entendiendo por estos el desplazamiento peatonal, en bicicleta o en otros medios no contaminantes, así como los sistemas de transporte público que funcionen con combustibles limpios, los municipios y distritos que deben adoptar Planes de Ordenamiento Territorial en los términos del literal a) del artículo 9º de la Ley 388 de 1997, formularán y adoptarán Planes de Movilidad según los parámetros de que trata la presente ley.” “Parágrafo. Los Ministerios de Minas y Energía, de Protección Social, y de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, dentro de los 6 meses siguientes a la promulgación de esta ley, determinarán de manera conjunta cuáles son los combustibles limpios, teniendo como criterio fundamental su contenido de componentes nocivos para la salud y el medio ambiente. Entre los combustibles limpios estarán aquellos basados en el uso de energía solar, eólica, mecánica, así como el gas natural vehicular.”

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ANEXOS

“A partir del 1° de enero del año 2010, toda habilitación que se otorgue a las empresas para la prestación del servicio público de transporte de pasajeros con radio de acción metropolitana, distrital o municipal, se hará bajo el entendido que la totalidad de vehículos vinculados a las mismas funcionará con combustibles limpios. El incumplimiento de esta disposición acarreará la revocatoria inmediata de la habilitación.” “En los procesos licitatorios que se adelanten para adjudicar la prestación del servicio de transporte masivo de pasajeros, deberá preverse que todos los vehículos que se vinculen para el efecto, incluyendo los que cubrirán las rutas alimentadoras, funcionarán con combustibles limpios.” “Parágrafo. Los vehículos vinculados al transporte masivo de pasajeros que a la fecha de expedición del reglamento que determine cuáles son los combustibles limpios no funcionen con alguno de los mismos, deberán ser reemplazados por vehículos que funcionen con este tipo de combustibles, cu ando sean objeto de reposición por el cumplimiento del término de su vida útil.”

La promulgación de esta Ley tiene un impacto en el proceso licitatorio a ser adelantado por TRANSMILENIO S.A., en la medida en que la misma incorporará la obligación del uso combustibles limpios. Entendiéndose como combustibles limpios, los que para tal efecto determine los Ministerios de Minas y Energía, de Protección Social, y de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, dentro de los 6 meses siguientes a la promulgación de esta ley.

Desmonte de subsidios En el año 2002, el Gobierno Nacional estableció un programa de desmonte gradual de subsidios a los precios de la gasolina y el diesel. El objetivo del gobierno es tener desmontado completamente los subsidios a diciembre de 2007. De acuerdo con información suministrada por ECOPETROL, hoy en día el subsidio del diesel en Bogotá es del orden del 55%. Una vez desmontados los subsidios, el precio del diesel para Colombia será equivalente al precio de paridad internacional de dicho combustible. De acuerdo con el cronograma preliminar de entrada de la Fase III del Sistema se esperaría que al momento de entrar en operación de la Fase III el precio del combustible en el mercado colombiano corresponda al precio de paridad internacional. Dentro del análisis financiero y económico de las diferentes tecnologías que se desarrollará en los capítulos VII y VIII del documento se asume un precio de combustible diesel equivalente al precio de paridad internacional.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Sistemas de transporte masivos como grandes consumidores de acpm Por medio del Decreto 2988 del 21 de octubre de 2003, el Gobierno Nacional le dio el status de Grandes Consumidores Individuales no Intermediarios de ACPM a los Sistemas de Transporte Masivos de Pasajeros, independientemente del consumo que tuvieran. De esta forma, se estableció también que a partir del 1 de enero de 2005, el Ingreso al Productor al cual ECOPETROL, podría vender el ACPM a los Sistemas de Transporte Masivo, sería el de paridad de precios de importación. Posteriormente, con el Decreto 4227 de Diciembre de 2004, se estableció que los Sistemas de Transporte Masivos de Pasajeros que se encontraran operando a la fecha de expedición de dicho decreto serían considerados como Grandes Consumidores Individuales de ACPM a partir del 1° de enero de 2005, únicamente respecto del consumo que fuera superior a 21.000 barriles mensuales. Con la entrada de la Fase III del sistema, se espera que el consumo de combustible para todo el Sistema TransMilenio sea superior a 21.000 barriles mensuales, lo que generaría que una parte del combustible consumido fuera vendido a precios de paridad internacional. De todas formas, si el proceso de desmonte de los subsidios se da tal cual lo está planteando el gobierno nacional (antes de diciembre de 2007), en el momento de inicio de operación de la Fase III, todo el combustible se estaría vendiendo a precios de paridad internacional. Para efectos de proyectar a futuro los precios de combustible para el sistema, es posible hacer una proyección de los precios del diesel utilizando los siguientes supuestos:

El desmonte de subsidios se da gradualmente y finaliza en diciembre de 2007. La proyección del precio del petróleo se hace de acuerdo con los precios de contratos de futuros transados actualmente (para petróleo WTI ).

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ANEXOS

DOCUMENTO TÉCNICO DEL SERVICIO DE TRANSPORTES ELÉCTRICOS DE MÉXICO D.F. Servicio De Transportes Eléctricos Del Df Ciudad De México Df132

Información de empresas de transporte, sobre el sistema eléctrico que atiende al transporte masivo con electricidad.

Costo kWh en USD pagado a la Compañía de Electricidad.

Cantidad promedio de buses mensual que ruedan por el sistema. 316 trolebuses, (datos del año 2007).

Cantidad de buses que ruedan por el sistema en hora – pico. 316 trolebuses, (datos del año 2007).

Cantidad de km recorridos en un año por la flotilla de trolebuses: 21’834,060.96 Km. (datos del año 2007).

Características básicas de la subestación de tracción que alimenta los vehículos (descripción de los principales equipos: Transformador, Celdas Rectificadoras, equipos de operación, protecciones, confiabilidad requerida por la instalación, filtro de armónicos, nivel de voltaje de corriente continuaalterna, vida útil de la subestación, costos de operación y mantenimiento de la subestación, costo de inversión de la subestaciones de tracción discriminado por equipos): Sección 2 a continuación.

Diagrama unifilar de la subestación de tracción:

132 Documento preparado por Ing. Javier Zabala, Director de Mantenimiento del STE DF para este trabajo.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Diagrama unifilar de la subestación de tracción

Características básicas de la línea de contacto (overhead) “catenaria” que alimenta los vehículos (descripción de los principales equipos: Estructuras de apoyo, aisladores, aisladores de sección, calibre del conductor, equipos de maniobra y protección como pararrayos, fusibles, seccionamientos, etc., nivel de voltaje de corriente continua-alterna, vida útil de la línea de contacto, costos de operación y mantenimiento de la línea de contacto, costo de inversión por kilómetro de la línea de contacto discriminado por equipos): Sección 3 a continuación

Sistema de comunicaciones y monitoreo de la información de las subestaciones y las líneas de contacto. Sistema de Telemando.

Energía anual consumida por todos los buses de la compañía de trans porte [GWh-año].

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ANEXOS

Información De Los Fabricantes De Los Vehículos Eléctricos. a.

Consumo en kWh/km de un vehículo: 8 kWh por usuario. b. Especificaciones técnicas de los diferentes tipos de vehículos (potencia nominal, potencia máxima por ejemplo en el arranque, curvas de arranque, voltaje de operación del equipo, vida útil, capacidad de transporte de pasajeros, autonomía en el caso de contar con baterías, información del mecanismo de alimentación eléctrica (colector), tipo de motor eléctrico, inversor eléctrico, sistema de monitoreo y comunicaciones). Información para la serie 9000, los cuales fueron adquiridos en el año 1998, son los más modernos con los que cuenta el STEDF: Dimensiones Exteriores: Longitud total: 12,450 mm Ancho total: 2,560 mm Altura total: 3,070 mm Distancia entre ejes: 6,562 mm Volado delantero: 3,126 mm Volado trasero: 3,750 mm

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Dimensiones Interiores: Ancho: 2,407 mm Altura: 2,100 mm Cantidad de asientos: 36 Capacidad de pasajeros: 98 Altura puertas de servicio: 2,200 mm Ancho útil puerta delantera: 900 mm Ancho útil puerta trasera: 1,200 mm Peso: Peso Bruto Vehicular: 18,375 kg Peso Vehicular: 11,517 kg Peso en Eje Delantero: 3,727 kg Peso en Eje Trasero: 7,790 kg Características de Marcha: Velocidad Máxima: 60 km/h Aceleración: 1.4 m/s2 hasta 30 km/h 1.1 m/s2 hasta 40 km/h Desaceleración: 1.2 m/s2 (sólo freno dinámico) Dimensiones Interiores: Ancho: 2,407 mm Altura: 2,100 mm Cantidad de asientos: 36 Capacidad de pasajeros: 98 Altura puertas de servicio: 2,200 mm Ancho útil puerta delantera: 900 mm Ancho útil puerta trasera: 1,200 mm Peso: Peso Bruto Vehicular: 18,375 kg Peso Vehicular: 11,517 kg Peso en Eje Delantero: 3,727 kg Peso en Eje Trasero: 7,790 kg Características de Marcha: Velocidad Máxima: 60 km/h Aceleración: 1.4 m/s2 hasta 30 km/h 1.1 m/s2 hasta 40 km/h Desaceleración: 1.2 m/s2 (sólo freno dinámico)

Motor Trifásico de Inducción Jaula de Ardilla: Potencia nominal de 127 kW continuos (150 kW régimen de una hora), 4 polos, clase de aislamiento de 200°, con impregnación de devanados al vacío 430 VCA, 60 Hz. por su robustez y sencillez, es un motor de gran confiabilidad en su operación, además de alta eficiencia.

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ANEXOS

Inversor de Tensión y Frecuencia Variable (VVVF) y Convertidor Estático de Auxiliares: Ambos equipos utilizan la modulación de ancho de pulso, con lo cual se varía la tensión y la frecuencia, para la tracción – frenado y energía auxiliar, utilizando como semiconductor principal transistores bipolares de compuerta aislada, inversor con capacidad de diagnóstico y registro de eventos por computadora para facilidad de mantenimiento y corrección de fallas. Control mediante fibra óptica para mayor inmunidad al ruido electromagnético del medio ambiente.

SECCIÓN 2 ESPECIFICACIÓN TÉCNICA GENERAL DE UNA SUBESTACIÓN RECTIFICADORA TIPO INTEMPERIE Mando a distancia La subestación de rectificación deberá contar con mando y supervisión a distancia con un conmutador “Local – Distancia”. El proveedor incluye el equipo necesario para la integración del mando centralizado TE-14, constituido por: Torre y antena, cables de transmisión, equipo TE-14, módems y transductor de telemedidas, gabinete y relés de presencia de tensión, etc.

Características de los equipos Se proveerán accesos interiores para dar servicio de mantenimiento e inspección a todos los componentes. Los componentes principales serán: Gabinete de alta tensión 23 Kv, tipo intemperie. Un transformador de potencia Un transformador auxiliar. Un banco rectificador. Interruptor ultrarrápido principales y 5 interrup tores ultrarrápido derivados. Tablero de corriente continúa. Seccionadores manuales positivo y negativo. Un cargador y banco de baterías. Gabinete de control. Equipo de mando a distancia.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Dimensiones

Las dimensiones del contenedor o contenedores serán al menos las indicadas en el croquis anexo, los cuales deberán cumplir con los estándares de la industria y normas vigentes en la fabricación del contenedor.

Iluminación

Se utilizara iluminación fluorescente ahorradora de energía, tanto para la iluminación normal, como la de emergencia. Para la iluminación exterior se utilizara lámparas de vapor de sodio con protecciones a prueba de vandalismo. Las cuales se fijaran al exterior de la estructura, malla o barda perimetral.

A prueba de intemperie

La puerta, los paneles removibles, las uniones, las paredes, el techo, el piso, las ventilaciones y las rendijas serán a prueba de intemperie en condiciones de viento, lluvia, inundaciones, etc.

La estructura Estará aterrizada, cumpliendo con las normas eléctricas aplicables.

El piso de la estructura

Debe cumplir con las especificaciones de las cargas y requerimientos individuales de cada unos de los equipos que proponga en proveedor. En el caso del rectificador, interruptor principal y los derivados estará cubierto en material epóxico o el aislamiento que el diseño del proveedor proponga.

Puertas

Las puertas de entrada a la subestación se propone que estén en ambos extremos de la Subestación y estarán provistas de cerraduras y topes.

Acabado

El exterior de la estructura recibirá una capa de primer y dos capas de pintura permanente anti-grafiti. El color será de acuerdo a las necesidades del STEDF, y tendrá un espesor mínimo de ya seco de 6 milésimas.

Lámparas de emergencia

Se propone que la iluminación de emergencia utilice las baterías de la subestación y este equipada con interbloqueo con las lámparas de la subestación, para que estas no se enciendan a menos que el personal que acceda o esté dentro de la misma (durante una falla de energía) lo haga.

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ANEXOS

Ventilación

Se proveerá de reguladores de ventilación controlada con amortiguadores de contracorriente, controlados por termostato, montados en la pared. Los componentes ya ensamblados para operación no deben tener aberturas que permitan la entrada accidental de objetos. El arco eléctrico producido en operaciones normales y de extinción de falla debe controlarse de tal forma que no ponga en peligro al personal, equipos, estructura de la subestación ni al acabado de la misma. Todos los aparatos, tableros, fusibles, etc., tendrán su placa de identificación en idioma español, de acero inoxidable con superficie mate y letras negras, fijadas con remacha pop. Deben proveerse dispositivos de protección eléctrica para enclavamiento entre las puertas de los rectificadores y los interruptores de circuitos de alimentación de CA y CC, para que los interruptores se disparen cuando las puertas se abran y evitar que cierren cuando las puertas estén abiertas. Se proveerán orejas de maniobra removibles en la parte superior de los gabinetes para efectos de maniobra y montaje.

Equipos de alta tensión

El nivel de aislamiento requerido para las celdas de alta tensión es de 34.5 KV, considerado al nivel del mar. Los equipos que forman el mecanismo de desconexión de Corriente Alterna, estarán alineados al frente en gabinetes independientes, el ensamble del interruptor será del tipo de cubierta metálica blindada. Todo el mecanismo de desconexión, incluyendo los interruptores de circuito al vacío, medidores, relevadores, etc., serán completamente probados en fábrica y los interruptores de la misma capacidad serán 100% intercambiables.

Estructura estacionaria

El mecanismo de desconexión será ensamblado para formar una estructura rígida, auto soportada en lámina calibre 12 AWG, con cubiertas y separaciones metálicas de lámina de acero calibre 14 AWG, entre las unidades de interrupción. Para evitar acumulación de agua en el techo deberá existir una pendiente mínima de 2%.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Celda para alojar acometida

Una celda del gabinete de alta tensión, alojara los equipos de medición de la Compañía de Luz y Fuerza del Centro, conteniendo las cuchillas de medición o prueba requeridas, transformadores de instrumento y cuchillas seccionadoras. La estructura deberá soportar sin daño los esfuerzos mecánicos producidos por una corriente de corto circuito de hasta 23 Kamp simétricos. La potencia de corto circuito en la red de la Compañía de Luz y Fuerza del Centro es de 500 MVA; y se considera que pueda existir en el punto de acometida de 23 Kw.

Compartimiento del interruptor de circuito de C. A.

En una celda se debe contener los pararrayos de 23 Kw, cuchillas seccionadoras trifásicas generales de 23 Kw, 400 amperes de operación de grupos sin carga, transformadores de potencial y de corriente, cuchillas seccionadoras de operación sin carga para alimentación del interruptor principal y cuchillas puesta tierra.El compartimiento del interruptor de circuito estará diseñado para alojar un interruptor de vacío para 23 Kv, que se extrae horizontalmente. Los contactos estacionarios de desconexión primaria serán construidos de cobre con un baño de plata. Todos los dedos de contacto movibles y resortes serán montados en el interruptor donde puedan ser inspeccionados fácilmente.

Compartimiento de cables

Estos alojarán el cableado aislado para alta tensión, tanto de llegadas, como de salidas del tablero, los cables se conectan por medio de terminales (conos de alivio) y zapatas aplicadas sobre el conductor a compresión para su conexión a los buses de cada fase, de acuerdo al diseño del proveedor.

Compartimiento de barras o buses de alimentación

Será fabricado en perfiles de lámina de acero rolada en frío, diseñado para lograr una alta resistencia mecánica, estará separado y aislado por barreras metálicas de placa de acero pintadas calibre 14 AWG o la resultante del proyecto. Este compartimiento constará de secciones con acceso por la parte posterior del tablero y cubiertas por placas de acero atornilladas y desmontables.

Puertas y panel interiores

Los relevadores, medidores, instrumentos, interruptores de control, etc., se montarán en un panel con bisagras para cubrir el frente. El compartimiento de cables tendrá un panel desmontable.

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ANEXOS

Interruptores de circuito

En una celda estará alojado un interruptor para 23 Kw 1200 Amperes y 500 MVA de capacidad interruptora al vacío, Tipo de operación de electromagnética por solenoide. Relevadores de protección de mediana tensión. Todos los interruptores de circuito de igual capacidad deberán ser completamente intercambiables. El interruptor de circuito deberá operar por medio de un mecanismo de energía almacenada, el cual se cargará normalmente con un motor universal, pero también deberá poder cargarse con una palanca manual para cierre de emergencia o de prueba. El mecanismo deberá estar arreglado de tal forma que la velocidad de cierre y apertura de los contactos sea independiente, tanto del voltaje de control como del operador manual. El interruptor de circuito es trifásico y deberá equiparse con contactos secundarios desconectadores, los que se conectan automáticamente en las posiciones de operación y prueba para completar el circuito. Por ningún motivo, el circuito de alta tensión podrá quedar cerrado y conectado, cuando el interruptor se encuentre en las posiciones de abierto o desconectado.

Transformadores de instrumentos

Los transformadores de corriente deberán ser según calculo de coordinación de protecciones e instrumentos de medición necesarios. Los transformadores de corriente, serán del tipo dona y las dimensiones serán de acuerdo al resultado del cálculo. Los transformadores protectores de potencial deberán ser, según calculo de coordinación de protecciones e instrumentos de medición necesarios.

Alambrado de control

El calibre del cableado del mecanismo de desconexión debe ser 14 AWG, 600 V, excepto donde se requiera un calibre mayor. El mecanismo de desconexión estará provisto con tablillas de terminales para las conexiones de control de salida. Todo el cableado tendrá terminales tipo ojillo, solamente se aceptará un solo cable y terminal por borne de conexión, de requerirse más de una conexión, deberán utilizarse los bornes adyacentes interconectados por puentes.

Relevadores de protección

Los relevadores de protección deberán ser de estado sólidos y deberán ser del tipo desmontable para ajuste o calibración; tendrán interruptores de prueba integrales. Su caja será a prueba de polvo y de alto impacto, se suministrarán con perillas de ajuste manual y unidades de sello. Deben ser accesibles y ajustables desde el frente del relevador.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Instrumentos y medidores

Los instrumentos y medidores estarán de acuerdo a ANSI C39.1. Los amperímetros y voltímetros deben ser de tipo conmutador con escala de 250°, las cajas deben ser a prueba de polvo y cubierta con ventanillas no reflejantes. Se suministrarán del tipo semiembutido, conectados por la parte posterior, con caja acabada en color negro mate y carátula blanca con números negros. Los instrumentos serán adecuados para operar con transformadores de corriente de 5 Amp o 120 Vca en el secundario.

Contenedor del mecanismo de desconexión de Corriente Alterna

El interruptor principal trifásico en vacío para interior extraíble de 23 Kw nominal, tensión máxima de 50 Kw, tensión máxima de impulso de 95 Kw, frecuencia de operación de 60 Hz, Capacidad interruptora de 500 MVA, corriente nominal de 1,200 Amp. Corriente máxima durante 3 segundos de 25 KA, corriente máxima de corto circuito de 31.5 KA, tiempo de apertura de 45 ms y tensión de control de 127 VCD.

Transformador para servicios auxiliares

Celda conteniendo cuchillas de operación con carga y fusibles, para proteger transformador de servicios propios. El transformador deberá ser calculado, para la distribución de la energía en baja tensión de los circuitos eléctricos de los servicios auxiliares, por lo que contará con las características mínimas siguientes:

15 KVA o mayor. Tensión primaria nominal 23 Kw. Tensiones secundarias nominales 120/220 Vca Número de fases 3 fases. Frecuencia 60 Hz. Potencia

Desplazamiento de tensión primario secundario. Identificación de terminales Alta tensión H1, Baja tensión X1,

X2, X3 y X4.

Acabado

H2, H3 y N,

Todas las partes de la estructura deberán ser fosfatizadas y pintadas con esmalte epóxico, resistente a la corrosión y horneadas.

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ANEXOS

Barras y conexiones

Tanto las barras y conexiones principales así como las derivadas, serán de cobre electrolítico de alta conductividad con capacidad de 1200 Amp, 23 Kv. Las barras y conexiones se proporcionarán para conducir en forma continua la corriente indicada. Las conexiones y uniones de barras y derivadas, se proporcionarán plateadas y fijadas con tornillos. Las barras estarán aisladas por medio de resina epóxica y barniz rojo de alta adherencia, resistente al impacto, retardante a la flama y de baja emisión de humos. Las barras y conexiones principales estarán soportadas por aisladores de porcelana o resina epóxica, con nivel de aislamiento y resistencia mecánica de corto circuito de hasta 23000 amperes simétricos y 23 Kw.

Banco Rectificador

La subestación contará un banco de rectificación, estará contenido en un gabinete metálico auto soportado. Deberá estar completo, con sus auxiliares, controles, ductos para cable, herrajes necesarios, cableado y dispositivos de protección. Todas las partes de la unidad del rectificador, así como sus conexiones, terminales y barras deberán diseñarse para soportar las fallas máximas de corto circuito sin que se dañe, por el periodo de tiempo para que el interruptor de circuito abra y elimine la falla. El rectificador deberá enfriarse por convección natural, adecuado para servicio interior y para el ciclo de trabajo indicado, cada unidad del rectificador deberá ser una unidad completa auto contenida, incluyendo todas las conexiones de las barras y herrajes desde la brida de salida del transformador a la brida de conexión de las barras al interruptor de corriente continua. Cada rectificador deberá ser un ensamble operativo consistente en diodos de silicio, fusibles de protección y todos los accesorios necesarios para su operación. Deberán suministrarse conexiones de brida adecuadas, incluyendo empaques para evitar la entrada de humedad. Todas las lecturas, controles u observaciones, deberá ser posible realizarlas sin exponerse a partes energizadas. Los materiales se seleccionarán para evitar la posibilidad de corrosión o acción galvánica que interfiera con la operación correta o con la apariencia, durante la vida útil del equipo. Los materiales usados para las cajas de los diodos, pernos y disipadores de calor deben ser similares y completamente compatibles.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

El rectificador será de 2000 Kw, y 600 Vcc en las terminales de salida. Se diseñará para soportar sobrecarga de 150% durante dos horas y de 200% durante un minuto (aún después de una sobrecarga de 150% durante dos horas) sin que sufra daño ningún componente de la subestación. Termostatos de protección para sobre temperatura, así como relevador detector de corriente inversa y relevador detector de fuga de corriente a estructura metálica. Con capacidad de sobrecarga de 1.5 In en dos horas y 2 In en un minuto, equipado con voltímetro y amperímetro a la salida de corriente directa. Por seguridad deberá estar contenido en un contenedor metálico cerrado.

Capacidades

El rectificador será de una capacidad nominal de 2000 KW, 600 Vcc.

Protección de impulso

La unidad de rectificación debe equiparse con supresores de voltaje de impulso para limitar el voltaje inverso a través de los diodos dentro de los límites del voltaje de pico inverso, independientemente de que el pico de voltaje transitorio aparezca en el lado de corriente alterna o de corriente continua. Los supresores de voltaje de impulso consistirán de una red capacitor-resistor y se conectarán convenientemente para reducir la magnitud del voltaje de impulso de la línea.

Diodos

Los diodos de silicio serán del tipo sellados herméticamente, con capacidad de corriente de 2000 A RMS cada uno o lo que resulte del diseño y estarán dispuestos de forma práctica para ayudar a balancear las características eléctricas normales y de impulso de cada fase. Para todo el arreglo deberá usarse un solo tipo de diodo. El rectificador deberá ser capaz de soportar las sobrecargas especificadas y las cargas de cortocircuito aun con un diodo en paralelo, fallado o removido de cada fase sin que se exceda la temperatura de junta límite en los diodos activos. Cada diodo será capaz de soportar un voltaje de pico inverso repetitivo de 2200 V a su máxima temperatura de operación durante los periodos de bloqueo sin que haya cambio permanente en las características del diodo. El rectificador deberá diseñarse para mantener al balance de corriente entre los diodos conectados en paralelo en cada fase. Este esquema de balance de corriente mantendrá la corriente individual de cada diodo dentro de su capacidad, bajo todas las condiciones de carga y sobrecarga. El balance de corriente no se realizara por el uso de diodos seleccionados iguales, sino

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ANEXOS

usando un reactor o elementos semiconductores apropiados. Cada diodo deberá protegerse con un fusible limitador de corriente, el fusible desconectará al diodo en caso de falla y protegerá los otros componentes del rectificador. Los fusibles serán de tal capacidad que podrán soportar una falla de corriente continua externa en las condiciones de carga especificada, mismos que deberán confirmarse por el proveedor mediante memoria de cálculo. Cada diodo tendrá la capacidad de conducción de corriente 2000 amperes RMS y 2200 V de pico inverso montados en disipadores de aluminio para enfriamiento por convección natural y protegidos por circuitos R.C. contra transitorios de conmutación y fusibles rápidos con testigos para actuar la alarma al dañarse un diodo y actuar el interruptor principal al dañarse dos o más diodos. Termostatos de protección para sobretemperaturas, relevador detector de corriente inversa y relevador detector de fugas de corriente a estructura metálica.

Barras y conexiones del rectificador

Las barras del rectificador deberán ser de cobre electrolítico, alta conductividad eléctrica y alta calidad. Las barras estarán adecuadamente soportadas entre sí y al gabinete con aisladores de porcelana o resina epóxica con nivel de aislamiento y resistencia mecánica capaz de soportar en forma segura las corrientes de corto circuito sin que se dañen o afecten al gabinete. Las conexiones de las barras deberán ser atornilladas. Todas las conexiones y uniones de cobre deberán tener un baño de plata. Las conexiones de las barras en las terminales del equipo deberán ser plateadas de fábrica. Las terminales negativas de corriente continua de cada sección del rectificador deberán conectarse al seccionador de desconexión negativa. Las terminales positivas del rectificador de corriente continua deberán conectarse al seccionador de desconexión positivo antes del interruptor correspondiente.

Gabinete del rectificador

El gabinete estará formado por una estructura de acero rígida, auto soportado, de lámina calibre 12 AWG con todos los miembros principales unidos por soldadura. Las tapas y puertas serán construidas en lámina calibre 14 AWG y deberán tener aberturas protegidas, para proporcionar adecuada ventilación a los componentes. Debe disponerse de acceso conveniente para mantenimiento normal e inspección. Deben suministrarse ventanillas en las puertas de acceso para facilitar la inspección visual de todos los componentes y proveerse dispositivos de protección eléctrica para enclavamiento entre las puertas de los rectificadores, para que los interruptores se disparen cuando las puertas se abran y evitar que cierren cuando las puertas estén abiertas.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Aparatos de protección y medición del rectificador

Todas las protecciones deberán coordinarse para evitar falsos disparos o mala operación. Los relevadores y aparatos deberán suministrarse para montaje semiembutido. Deberá tener un voltímetro y amperímetro intercambiable en salida en corriente continua. Todas las bases de los aparatos estarán aisladas eléctricamente entre sí, el rectificador deberá suministrarse con aparatos para proteger todo el equipo y asegurar la continuidad de la operación. Los aparatos de protección y señalización no se limitarán a los aparatos indicados en esta especificación y se deberán incluir todos los neesarios para una correcta operación. Deben proveerse contos en los aparatos de protección para permitir la indicación de una señal o alarma remota donde se requiera.

Carga inactiva

Se requiere evitar el excesivo alto voltaje al tenerse una condición de cero carga, por lo debe proveerse de una resistencia inactiva de fuga que se conectará como carga, en ausencia de ésta.

Transformadores de potencia

Será diseñado para trabajar con rectificadores de corriente continua a 600 V en corriente continua. Podrán ser tipo seco o sumergido en aceite. Sin embargo deben cumplir con lo siguiente: • Con capacidad mínima de 2,225 KVA, 23KV/472 VAC, 60 Hz, 3 fases. • ConConexión capacidadestrella/delta. mínima de 2,225 KVA, 23KV/472 VAC, 60 Hz, 3 fases. • Con enfriamiento natural. Conexión estrella/delta. paranatural. alimentar al puente rectificador • ConDiseñado enfriamiento • Capacidad para soportar sobrecargas de 1.5 veces la corriente normal Diseñado para alimentar al puente rectificador (In), para durante 2 horas y 2 veces ladecorriente durante un minuto Capacidad soportar sobrecargas 1.5 vecesnominal la corriente normal sin exceder los limites de temperatura. (In), durante 2 horas y 2 veces la corriente nominal durante un minuto Equipado indicador y protección de temperatura. • sin exceder loscon limites de temperatura. • Equipado con indicado y protección de nivel de aceite (de ser el núcleo Equipado con indicador y protección de temperatura. sumergido en aceite). Equipado con indicado y protección de nivel de aceite (de ser el núcleo Protección bucholz (de ser el núcleo sumergido en aceite). • sumergido en aceite). De ser bucholz el núcleo ensumergido aceite, se en montara • Protección (desumergido ser el núcleo aceite).sobre una base de fosa para contener derrames aceite enfriar. concreto, De sercon el núcleo sumergido enposibles aceite, se montarade sobre unapara base de Las características indicadas no derrames serán limitativas, dependerán • concreto, con fosa paraantes contener posibles de aceiteyapara del proveedor que resulte ganador, por lo que deberá complementar las según enfriar. del transformador potencia. el diseño Las características antesde indicadas no serán limitativas, ya depend erán del proveedor que resulte ganador, por lo que deberá comple mentar las según el diseño del transformador de potencia.

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ANEXOS

Interruptor principal ultrarrápido (UR)

El interruptor principal ultrarrápido (UR), estará en un compartimiento independiente y debe ser monopolar extraíble con cierre eléctrico con mando a distancia y manual, para un voltaje de 900 Vcc, y corriente de 6000 Amperes corriente continúa. Equipado con sistema de disparo de corte por sobre corriente y corto circuito de alta velocidad, con contactos auxiliares para señalización y mando a distancia. • • • •

Mecanismos de cierre y desenganche electromagnético por solenoide. Sensor electrónico de intensidad de corriente y de velocidad x de incre mento (di/dt) Mecanismo de disparo por falta de alimentación de control. Mecanismo de Operación con capacidad de 50000 operaciones por minuto.

Interruptor manual

Dos seccionadores monopolares manuales de corriente continua, para las barras de salida polaridad positiva y negativa, con capacidad nominal de 6000 amperes, tensión de servicio de 1800 Vcc, operación sin carga, protección de apertura y cierre con bloqueo de mando y contactos auxiliares para señalización.

Interruptores ultra-rápidos (UR) derivados de corriente continua

Descripción: El contenedor de los interruptores derivados, deberán integrarse con cinco gabinetes independientes, para servicio interior, alineados, con puertas al frente y cubierta metálica. Sus conexiones, las tablillas de terminales para circuitos de control y protección, los relevadores de protección y auxiliares, los circuitos de control, el cableado y todos los aparatos necesarios para tener el ensamble completo y operable.

Gabinete de interruptor derivado

Cada gabinete deberá ser de una estructura de acero rígida auto soportada y autocontenida de acuerdo a la norma ANSI C37.20, según se aplique y a los requerimientos indicados. El gabinete del interruptor deberá ser adecuado para acomodar los interruptores de corriente continua, las superficies del gabinete expu3Para acceso frontal a los interruptores de circuito, instrumentos y tablillas terminales deben suministrarse puertas con bisagras, de lámina metálica calibre 12 y reforzarse adecuadamente contra deformaciones. Las bisagras deben ser de uso pesado.

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VehĂculos elĂŠctricos: La movilidad del futuro

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ANEXOS

Interruptores de circuito derivado corriente continua

Monopolar con cierre eléctrico y manual, para soportar voltajes de 900 Vcc, nominales de 600 Vcc y corrientes de 4000 Amperes. La subestación debe estar aislada de los cables de alimentación positiva, por medio de los interruptores de circuito, los cuales deberán ser de tipo removible con mecanismos de bloque, arreglados para moverse físicamente entre las posiciones conectado, prueba y desconectado, provistos de ruedas aislantes, carriles y manijas de maniobra: • Equipado con sistema de disparo de corte por sobrecorriente y corto circuito de alta velocidad. • Sensor electrónico de intensidad de corriente y de velocidad de incremento (di/dt). • Mecanismos de disparo por falta de alimentación de control. • Mecanismos de operación con capacidad de 50000 operaciones.

Las características mínimas que deberán cumplir los interruptores de CC son:

Deberán ser de operación extrarrápida, para 900 Vcc y 4,000 Amperes. Cada interruptor de circuito deberá tener un sistema para amortiguamiento dirección y extinción de arco eléctrico, consistente de cámaras de arqueo diseñar para encajonar los contactos principales y dirigir la apertura del arco hasta su extinción. Las superficies de contacto de los miembros móviles y fijos deberán ser de una aleación de plata no soldable o equivalente, que combine de alta conductividad y resistencia al arco. Los elementos removibles del mismo tipo y capacidad deberán ser físicos y eléctricamente intercambiables. Cada interruptor de derivado deberá tener un aparato de disparo por medio de shunt, con el equipo de control auxiliar necesario. Los interruptores deben ser operados eléctricamente en forma manual y a distancia, con disparo libre eléctrico y mecánico sin rearmado, de cierre y apertura rápida, con mecanismos que aseguren la presión de contacto completa hasta el tiempo de apertura. Los mecanismos de cierre tipo solenoide deben conectarse de tal forma que después de un cierto tiempo se elimine el voltaje de control a las bobinas de cierre. Si sucede que el interruptor no cierra o el circuito de control no se abre, se inicia una secuencia de disparo que abre el circuito de control de cierre y restablece todos los relevadores de secuencia a su posición normal.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Los mecanismos motorizados de operación deberán abrir y cerrar correctamente el interruptor en el rango de voltaje y corriente especificados. En cada interruptor derivado deberá proveerse de un interruptor de control para que, estando el interruptor de circuito en la posición de prueba, se pueda eléctricamente cerrar y disparar, sin embargo el circuito de recierre (1,500 VCC) debe quedar desconectado en las posiciones de prueba y desconectado. Cada interruptor de derivado deberá proveerse con medios mecánicos para dispararlo manualmente cuando este en las posiciones prueba o conectado. Esta función debe efectuarse con la puerta cerrada y/o el carrito en su contenedor, señalizándose cuando el interruptor de derivado este en la posición abierto o cerrado. Cada interruptor de derivado deberá proveerse con un contador de cuatro dígitos, no reajustable, para registrar las operaciones de disparo. Deben hacerse previsiones para que cada interruptor se pueda mover a las posiciones: conectado, prueba y abierto: En la posición conectado los elementos de desconexión primaria (fuerza) y secundaria (control), estarán haciendo contacto total y el interruptor estará en la posición de operación normal. En la posición de prueba los elementos de desconexión primaria (contactos de dedos cortos) estarán abiertos y separados a una distancia segura, los elementos del circuito de control (contactos de dedos largos) o de desconexión secundaria estarán haciendo contacto total. En la posición desconectada, ambos elementos de desconexión primaria y secundaria estarán abiertos y separados a una distancia segura. Debe proveerse una protección mecánica para evitar que el interruptor de circuito entre o salga de la posición conectado cuando los contactos móviles del interruptor estén en la posición cerrada.

Debe proveerse de un indicador que muestra la localización de las posiciones conectado, prueba y desconectado. Cada compartimiento del interruptor de circuito debe ser provisto con protección mecánica, la cual evitara que el interruptor de circuito cierre manualmente a menos que el interruptor este en posición de prueba o desconectado. El interruptor de derivado se protegerá para que cierre eléctricamente solamente cuando el aparato este en la posición conectado, con los contactos de desconexión primaria y secundaria con contacto total y la puerta del compartimiento totalmente cerrada con pasador. Lo anterior se cumplirá para la posición de prueba, solamente que los contactos de desconexión primaria de dedos cortos estarán desconectados.

184

ANEXOS

Barras y conexiones de barras

Las barras alimentadoras de los interruptores deben ser de cobre rígido, de alta conductividad eléctrica, deberán soportar las sobrecargas que se especifican sin exceder la elevación de temperatura permisible indicada en las normas ANSI e IEC, asimismo, deben ser de la longitud total del ensamble del tablero y sus conexiones deben ser suficientemente fuertes para soportar todos los esfuerzos térmicos y mecánicos asociados con las corrientes máximas de corto circuito. El arreglo de barras interconecta cada gabinete de interruptor mediante una conexión atornillada y terminará en ambos extremos en un block dispuesto para conectarse al suministro de energía en 600 volts en corriente continua proveniente del rectificador. Las barras de alimentadoras en 600 volts en corriente continua pueden ser desnudas; excepto donde los claros sean dos pulgadas (5 cm) o menores, donde llevará aislamiento. De acuerdo al diseño del proveedor. Las barras colectores se montarán con aislamiento tipo manzana y/o aisladores tipo poste suficientemente fuerte para soportar sin daño o distorsión permanente todos los esfuerzos producidos por la corriente de corto circuito máxima posible. Cada junta debe tener una conductividad por lo menos igual a la de las barras colectoras y cada junta debe asegurar que no ocurra pérdida de conductividad durante la vida del tablero. Todas las conexiones a las barras alimentadoras deben ser atornilladas, los pernos deben ser con baño de cadmio o cobrizados de acero de alta resistencia en suficiente cantidad y tamaño para la aplicación. Las juntas llevarán roldanas planas estriadas (autofrenadas), de presión y tuercas de alta resistencia, en cada perno, también con baño de cadmio.

Dispositivos de protección y medición

Se deben proporcionar los medidores, instrumentos y circuitos de relevación, alambrados y conectados.

Arreglo y montaje. Los aparatos deberán estar arreglados para que sean accesibles convenientemente y fácilmente visibles. Todos los dispositivos en la cara del tablero deberán montarse semiembutidos en las puertas y/o paneles. 2. Dispositivos de protección contra corriente inversa. Cada interruptor de CC estará provisto con un dispositivo de actuación directa, el cual dispara al interruptor al presentarse cualquier corriente sustancial que fluya en sentido inverso y que pudiera dañar al rectificador.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Dispositivos de protección contra sobrecorriente. Cada interruptor derivado de alimentación de corriente continua, deberá proveerse con un relevador de cuatro funciones: Disparo por sobre corriente instantánea de acción directa. Unidad de disparo por sobrecorriente de tiempo corto. Unidad de disparo por sobrecorriente de tiempo largo. Unida de disparo por sobrecorriente por rapidez de elevación di/dt, la cual deberá discriminar entre corrientes de corto circuito remotos y la corriente de arranque de los trolebuses. 4. Medición Mediciónde de carga. carga.La subestación debe contar con la medición automáti ca de laLasituacion subestación de ladebe cargacontar de la con línealapara medición proteger automática contra eldecierre la situacion de un int eruptor de la carga en una de lalínea líneafallada. para proteger Cada circuito contrade el medición cierre de un de interuptor carga y mando de recierre en una debe línea controlar fallada.separada e independientemente a su respectivo inter ruptor. Cada circuito de medición de carga y mando de recierre debe controlar separada e independientemente a su respectivo interruptor. En caso de que un interruptor en operación normal se dispare, enviara señal indicadora de alarma, y si aun con la operación del circuito de recierre permanece abierto, el circuito de control bloqueará al interruptor y deberá requerirse restablecimiento local o de mando a distancia. Deben implementarseenclavamientos después del recierre automático en los cinco Debeninterruptores implementarseenclavamientos derivados, sujetos al control después de medición del de carga recierre de cada interruptor automáticoen forma en losindependiente. cinco interruptores derivados, sujetos al contdición 5. Protección de tierra del tablero de corriente continua y rectificadores. El tablero de corriente continua y rectificadores deberán situarse en un área confinada. Necesariamente se dispondrá de acceso alrededor de los mismos. No habrá conexiones a la red subterránea de tierras, garantizando el total aislamiento de estos componentes para lograr la condición de “negativo flotante”. 6. Medición. Se proveerá un sistema de transductores que permitan, en cualquier momento, obtener los valores de voltaje y corriente entregados por cada interruptor de salida en corriente continua, mostrándose las lecturas en el display del panel mímico y en el mando remoto ubicado en el Puesto de Despacho de Carga PDC, con intervalos máximos de un segundo entre lecturas

Red de tierras

Se instalara la red de tierras de acuerdo al calculo que resulte del proyecto, para que se aterricen todos lo equipos. Los gabinetes deberán tener un colector de tierras no aislado en barra de cobre con una sección mínima de 50 mm2, que permitirá la conexión de las masas metálicas que deben ser conectadas a tierra. En cada extremo de cada celda se tendrá una perforación de 12 mm de diámetro, para conectarse a la red de tierras de la subestación.

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ANEXOS

cada elemento móvil deberá conectarse a la parte fija con una trenza de cobre flexible de 25 mm2 de sección con la suficiente holgura para evitar esfuerzos de tensión en la misma. Los puntos que deberán conectarse directamente al colector de tierras por conexiones rígidas o trenzas flexibles son los siguientes:

Con una sección de • • • • •

Con una sección de • •

50 mm2.

El punto común de los dispositivos de puesta a tierra. Los elementos fijos que aseguran la puesta a tierra de los interruptores. La masa metálica de los transformadores de corriente. El neutro y la masa del transformador de auxiliares, Las pantallas de los cables de 23 Kv.

13.3 mm2.

Los secundarios de los transformadores de corriente. La masa metálica de los equipos de baja tensión.

Relevador de tierras.

Verificar que en el armario de control el relevador de avería de grupo quede bloqueado y que la subestación no se pueda energizar desbloqueando este relevador de tierra, hasta que sea restablecido. Medición del aislamiento del sistema de tierras entre la malla y tierra.

Cargador y banco de baterías

El sistema de baterías de cada subestación debe incluir los acumuladores, el cargador de batería, interruptor desconectador de fusibles, estructura de montaje, accesorios y todas las conexiones necesarias para que el sistema sea operable. Será conforme a las normas NEMA y NOM aplicables a acumuladores y cargadores de batería o equivalentes.

Batería

La batería debe ser del tipo y tamaño necesarios para ejecutar todas las funciones que aquí se describen y propia para la operación de la subestación. Debe tener una vida mínima esperada de 10 años para el tipo y condiciones de servicio indicados. Se propone que sean baterías de plomo – ácido selladas.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Capacidad. La capacidad de la batería debe ser de 100 Amp/horas, 120 Vcc, suficiente para sostener un régimen de descarga de 8 horas. La batería debe diseñarse para suministrar los valores más altos de descarga necesarios para cerrar y disparar todos los interruptores de la subestación después de que los valores de descarga son demandados en ausencia de alimentación de corriente alterna. El tamaño de la batería deberá basarse en lo siguiente: • Demanda de carga con la subestación en plena operación y alimentación de corriente alterna normal al cargador. • Demanda de carga en ausencia de alimentación de corriente alterna al cargador. • Régimen de recuperación de 95 % de la carga en un tiempo de 4 a 6 horas. 2. Placas de identificación. Cada batería debe ser marcada permanente y legiblemente con los siguientes datos: • Nombre del fabricante • Tipo y modelo • Capacidad en ampere-horas a un minuto, una hora y 8 horas. • Mes y año de fabricación • Régimen de descarga • Densidad a plena carga

Tipo. Los acumuladores de la batería serán de plomo-ácido selladas, libres de mantenimiento; para dar servicio a circuitos electrónicos de control (microprocesadores) y protecciones, muy delicados.

Cargador de baterías

El cargador de baterías debe fabricarse a base de SCR con regulación plena, del tipo de voltaje constante, seleccionado de acuerdo al tamaño de la batería conectado a él. Deberá ser capaz de recargar la batería completamente descargada en un tiempo máximo de 8 horas, alimentando además la carga demandada por la operación normal de la subestación. Operará a una tensión de 220/127 Vca, 60 Hz, monofásico. La salida del cargador deberá ser a voltaje de 120 Vcc, 40 Amp. constante regulado dentro de un 1% sobre el rango total de carga. Además de cargar las baterías en flotación debe llevar la carga continua, mientras que la batería alimenta prácticamente lo más pesado durante los periodos de emergencia o mantenimiento. Cuando falte la corriente alterna al cargador es interrumpida, la batería debe suministrar toda la potencia requerida. El cargador debe contar con un circuito para limitar la corriente de salida hasta un 10% sobre su corriente nominal. Para variaciones de la tensión de alimentación de ±10% y variaciones de carga de 0 a 100%, la variación de tensión de salida del cargador no deberá exceder ±0.5% de la tensión nominal.

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ANEXOS

Para falla en la red de alimentación, la tensión transitoria a la salida del cargador conectado a sus cargas no deberá exceder del 200% de la tensión nominal Para la tensión nominal especificada, los valores de eficiencia mínimos son los indicados en la norma NOM-I-63 o equivalente en normas internacionales. El factor de potencia del cargador deberá ser de 0.90 o mayor. La tensión de rizo máximo no debe exceder de 1 mV. Se deben marcar claramente con símbolos y/o leyendas todas las terminales susceptibles de conexiones externas, con objeto de identificar sus funciones. El gabinete del cargador de baterías debe cumplir con lo siguiente:

Debe estar formado por una armazón de lámina de acero estructural de calibre no menor a 12 AWG, paneles y puertas con calibre no me nos a 14 AWG.

Gabinete de control y señalización. Cada subestación rectificadora tendrá un gabinete de control que debe estar formado por una armazón de acero estructural calibre 12 AWG, paneles y puertas del mismo calibre. El gabinete deberá tener acceso por la parte frontal (puerta) y posterior (cubierta de lámina (atornillada). Debe ser auto enfriado, esto es, diseñarse para tener enfriamiento por convección natural, para os cual pueden estar provistos de ventilas en el frente y en la parte posterior. No se aceptan gabinetes con ventilación forzada. Debe contar con medios para izaje y soporte adecuados. Se instalara un sistema de iluminación que se activara al abrir la puerta. La estructura del gabinete deberá estar solidamente conectada a tierra en dos puntos diametralmente opuestos y se proveerá de un puente de cinta de cobre estañado y trenzado provista de terminales de ojillo para interconectarlo con la puerta. En este gabinete se alojaran los siguientes equipos: Tablero mímico y display, los cuales se montarán sobre la puerta. Controladores programables “RTU” primario y secundario (respaldo) en arreglo redundante. Relevadores auxiliares, tablillas de conexiones, alambrado de control y botón rojo para disparo general de emergencia y bloqueo de la subestación, mismo que accionará una alarma audible que deberá silenciarse con un botón pulsador operado localmente.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Panel mímico y display para señalización y control.

El panel mímico mostrará en un diagrama unifilar el arreglo eléctrico de la subestación desde su alimentación hasta la conexión a la catenaria. El panel deberá ser provisto de botones pulsadores de mando y tres lámparas indicadoras por dispositivo (en colores ámbar, rojo y verde) que operen y anuncien el estado que guardan los interruptores referidos, además de un botón para despliegue de lecturas de corriente y voltaje. La lectura desplegada permanecerá en pantalla actualizándose automáticamente mientras no se pulse el botón de restablecer o por prioridad se despliegue otra función. Energizara la subestación localmente y simulara el accionamiento de cada una de las protecciones que provocan el bloqueo del relevador averiado de grupo de acuerdo a las siguientes condiciones:

23 Kv. Fase a tierra en 23 KV.

Corto circuito en

Operación del relevador de bucholz de estar el núcleo sumejido en aceite. Fusión de fusible en un diodo. Fusión de fusible en dos diodos. Temperatura alta en un diodo. Fusión de un fusible de brazo. Operación del relevador de tierra. Operación del termomagnético de auxiliares por sobrecorriente. No cierre del interruptor ultrarrápido. Seccionador manual abierto (estando en posición de mando a distancia).

Interconexión y pruebas para el sistema de telemando desde el Puesto de Despacho de Carga de cierre y apertura de los interruptores y de la operación de las alarmas.

Señales de entrada provenientes de:

Gabinete de alta tensión (posición de cuchillas, interruptor 52, transformador de potencia (en el caso de que el núcleo este sumergido en aceite: bucholz, fuga a tierra, nivel de aceite). Rectificador (nivel de temperatura, fusible fundido, sobrevoltaje, fuga a

tierra. Interruptor principal 54 (posición). Señales de salida hacia:

Interruptor principales 52 de 23

Kv. (cierre y apertura). Interruptor principales 54 UR Vcc (cierre y apertura). Interruptor derivados Vcc (cierre y apertura).

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ANEXOS

Normas para construcción El diseño, fabricación, pruebas y puesta en marcha de los equipos estarán de acuerdo con la última edición de las siguientes normas: ANSI American Normalization and Standard Institute NEMA National Electric Manufacturers Association IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers CCONIE Comité Consultivo Nacional de Normalización de la Industria Eléctrica NOM Norma oficial Mexicana CFE Comisión Federal de Electricidad IEC Internacional Electrotechnical Comisión DIN Deutch Industrial Norms VDE Normas Electrotécnicas Alemanas NEF Normas Electrotécnicas Francesas

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

SECCIÓN 3 Esquema general de la línea elevada. Línea Elevada se define como un conjunto de instalaciones eléctricas (cables, cambios, aisladores, tirantes, etc.); así como de accesorios de manufactura, utilizados para suministrar la energía eléctrica a los Trolebuses.

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ANEXOS

Conceptos basicos de la linea elevada

Distancia interpostal En la ciudad de México, la distancia interpostal está normalizada y debe considerarse máximo de 30 metros, evitando con esto que el hilo de contacto forme una considerable catenaria.

Excavación. La excavación es 80 cm. de diámetro y a una profundidad de 1.80 mts.

Hincado de postes monotubulares de acero de diferentes medidas.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Macizado y concretado de postes.

Herrajes para tendido de cable alimentador.

Herrajes para ménsulas (brazos).

La fijación de las ménsulas (brazos) en los postes, se realiza por medio de anillos con espiga y sin espiga, a las alturas siguientes:

Se coloca un anillo con espiga de 5 ½”, a una altura de 5.76 mts. Un anillo sin espiga de 5 ½”, una altura de 5.63 mts. Un anillo sin espiga de 5 ½”, se colocará a una altura de 7.00 mts.

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ANEXOS

7. Tendido de cable alimentador de 500 MCM

El cable alimentador es de cobre desnudo de calibre 500 MCM o 1000 MCM, mismo que al instalarse recibe una tensión mecánica de 850 kilogramos.

8. Ménsulas (brazos).

Su función es sostener el alambre de trolley, el cual se compone de los siguientes accesorios: Un tubo galvanizado de 2” de diámetro con una longitud de 5.00 mts., remate de punta y centro de 2”, tornillo de ojo de ½” x 6 ½”, viento, dos aisladores de tensión chico, varilla con cuerda y ojo de ½” x 5.20 metros, dos suspensiones de 2/0 y dos aisladores de centro.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Instalación del alambre de trolebús.

El alambre trolley es de un calibre 2/0, mismo que al ser tendido, durante su instalación se le debe dar tensión mecánica de 1200 kilogramos, a la mitad de la longitud tendida y al final del carrete. Debe cuidarse que la ranura o figura de “8”, no pierda la vuelta en toda la longitud del tendido.

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ANEXOS

10. Alimentación al alambre de trolley. En las mensulas (brazos), que fueron instaladas previamente, por norma a cada 120 metros se instalarán alimentaciones eléctricas del cable alimentador al alambre de trolley.

11. Secciones eléctricas. Normalmente cada subestación rectificadora, utiliza 4 interruptores de corriente directa, con una longitud de alimentación eléctrica de 2,500 metros y un quinto interruptor se tiene como reserva, el cual se debe utilizar como una interconexión directa entre subestaciones.

12. Pruebas eléctricas. Una vez concluida la línea elevada, previamente se deben realizar las siguientes actividades: Comprobar el orden de las alimentaciones y que estén conectados en sus polaridades correspondientes. Verificar en forma visual que no se tenga contacto, con cables a tierra o líneas energizadas y de existir se deben eliminar.

Descripcion funcional de los dispositivos de la línea elevada.

13. Poste vestido completo El poste vestido completo con herrajes, aisladores y cables, es utilizado para soportar la línea elevada, tanto con los cables alimentadores como con los de contacto, ilustrando el brazo y la cruceta donde soporta los cables alimentadores, el viento donde se sostienen los hilos de contacto. Generalmente todos los postes son tubulares y de metal, y se clasifican por medidas.

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Casquillo. Poste monotubular. Anillo sin espiga Tirante cable galvanizado de ¼ trenzado. Remates de punta fundición de hierro gris calidad masa automotriz o bronce. Remates de centro fundición de hierro galvanizado o bronce rojo. Campana de aluminio fundición de aluminio 100-0 ó bronce rojo Alambre de trolley ranurado de cobre calibre 2/0. Aislador de centro de 2kv. Aislador de tensión chico. Tornillo de ojo de acero a-36 galvanizado de ½” 0. Varilla de acero a-36 galvanizado de ½ 0. Tubo galvanizado (brazo) – astm. – Gado b ced. 40 De 2” 0. Abrazadera de acero a-36 galvanizado de 5/8” 0. Cruceta canal “u” de 4” x 3/16” de acero estructurado a-36. Cable alimentador 500 mcm desnudo tensión 550 kg. Aislador de porcelana tipo alfiler. Suspensión.

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ANEXOS

14. Suspensión

La suspensión es un arreglo de fundición que sirve para fijar el hilo de contacto al brazo.

7.2.1.1.1 Tipos de suspensiones

7.2.1.1.2 Conexión de canal 4/0

7.2.1.1.3 Suspensión 2/0

7.2.1.1.4 Suspensión alimentadora

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

7.2.1.1.5 Cambios de línea elevada Es un aparato de línea elevada que sirve para cambiar la dirección de los portacorriente (cañas), del trolebús, opera por la posición del trolebús respecto a la línea al momento de la vuelta. Existen dos tipos de cambio. Cambio mecánico

Punto descripcion A Cabeza de cambio mecánico B Crucero de cambio de 30. C Solera para curva exterior unidad LH D Solera para curva interior unidad LH E Espaciador tipo TC (21.5) F Separador aislante G Separador aislante H Canilla ajustable I Canilla de farolillo J Rompe arco magnético

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ANEXOS

Cambio automático

Descripción de cambio automático: Conjunto de herrajes de importación, diseñados para conformar las curvas para desvíos y vueltas

Punto descripcion A Cabeza de cambio automático B Crucero de cambio de 30. C Solera para curva exterior unidad LH D Solera para curva interior unidad LH E Espaciador tipo TC (21.5) F Contactor de voltaje tipo 1 G Separador aislante H Canilla ajustable I Canilla de farolillo J Rompe arco magnético

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Vehículos eléctricos: La movilidad del futuro

Crucero ajustable

Separador Aislante

Punto descripcion A Cabeza de crucero ajustable de 66° a 90° B Espaciador C Separador aislante D Rompe arco magnético

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ANEXOS

Segmento de curva de 10º

La solera de línea es parte del segmento de curva, pieza fundamental para formar las curvas de la Línea Elevada.

Segmento tipo izquierdo (dl)

Segmento de curva de 15º - 25º

Segmento tipo derecho (dr)

Aislador de centro de cam El aislador de campana sirve para soportar mediante la suspensión, el hilo de contacto. Por su fabricación está constituida por una parte aislada y protegida con una campana metálica. Aisladores de centro de campana compuesto con una campana de aluminio en fundición num. 2-039, la pasta de aisladores fabricado a base de fibra de vidrio y reforzado con poliéster, capacidad en aislamiento de 15 kv.

Aislador de campana protector de metal

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VehĂculos elĂŠctricos: La movilidad del futuro

Vehículos eléctricos la movilidad del futuro

Este libro fue impreso en los talleres gráficos de Unilibros, Universidad Nacional de Colombia. en esta edición se empleo papel Propolcote blanco de 150º, en un formato de 21,59 x 27,94 cm a 4/4 tintas; ejemplares por completar.