Herausforderung
Die Litauische Eisenbahn (LTG), der nationale Bahnbetreiber, elektrifiziert ihren wichtigsten Schienenkorridor, der von einem Ende des Landes zum anderen verläuft: zwischen der Hauptstadt Vilnius und dem Haupthafen Klaipeda – eine Entfernung von 377 Kilometern.
Nach seiner Fertigstellung im Jahr 2024 wird der Korridor drei Viertel des litauischen Schienengüterverkehrs und zwei Drittel seines Schienenpersonenverkehrs befördern.
Durch die Elektrifizierung des Korridors werden umweltschädliche dieselbetriebene Lokomotiven durch elektrische Hochgeschwindigkeitszüge ersetzt. Laut der litauischen Regierung werden dadurch die CO2-Emissionen um 150.000 Tonnen pro Jahr reduziert und die Betriebskosten um 40 Prozent gesenkt.1
Die Bahnelektrifizierung erfordert Netzanschlüsse, um den Korridor an das Stromnetz anzubinden. Dafür gibt es zwei Möglichkeiten: mit konventionellen Umspannwerken, die verschiedene Nachteile haben, oder mit statischen Frequenzumrichtern (SFC – Static Frequency Converter) von Hitachi Energy.
Die Lösung von Hitachi Energy wird neben vielen anderen betrieblichen Vorteilen die Anzahl der Netzanschlüsse, die für die Stromversorgung des Schienenkorridors erforderlich sind, um fast die Hälfte reduzieren.
Lösung
Hitachi Energy wurde von ELECNOR, dem spanischen Infrastruktur-, Energie- und Telekommunikationsunternehmen, und seinem Konsortialpartner Inabensa, die für die Elektrifizierung des gesamten Projekts verantwortlich sind, ausgewählt.
Die Lösung umfasst acht SFCs, die an Netzanschlüssen entlang des Schienenkorridors installiert sind. Die SFCs werden im Werk von Hitachi Energy in Turgi, Schweiz, vormontiert und vorgetestet, um vor Ort eine schnelle Installation und Inbetriebnahme zu ermöglichen.
Die SFC-Lösung wird schon seit mehr als 20 Jahren verwendet, um Strom aus dem dreiphasigen Stromverteilungsnetz, das mit einer Frequenz von 50 oder 60 Hertz (Hz) arbeitet, in das einphasige Bahnstromnetz umzuwandeln, das in einigen Ländern mit 16,7 oder 25 Hz arbeitet.
In Litauen arbeiten sowohl das Stromnetz als auch das Schienennetz auf der gleichen 50-Hz-Frequenz, sodass eine Umwandlung nicht erforderlich ist. Die Betriebs- und Kostenvorteile des Einsatzes von SFCs überwiegen jedoch bei weitem die herkömmlicher Umspannwerke.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Umspannwerken eliminieren SFCs die Spannungsasymmetrie, die durch die Einspeisung von Strom aus einem Drehstromnetz in das Schienennetz entsteht. Dadurch wird die Einhaltung der strengen Grid-Code-Vorschriften des Übertragungsnetzbetreibers sichergestellt und somit das Risiko reduziert. Es ermöglicht auch den Anschluss des Netzes an ein Mittelspannungs-Verteilnetz anstelle eines teureren Anschlusses ans Hochspannungs-Übertragungsnetz.
SFCs steuern dynamisch den Spannungs- und Leistungsfluss, was zu einer stabileren Oberleitungsspannung führt und die Zuverlässigkeit des gesamten Traktionsstromsystems erhöht. Sie beseitigen die Notwendigkeit einer Isolation zwischen Oberleitungsabschnitten, die von verschiedenen Umspannwerken gespeist werden. Dadurch wird die maximale Länge der Sektionen verlängert und die Anzahl der Netzanschlüsse reduziert.
Einfluss
Infolgedessen hat die SFC-Technologie von Hitachi Energy die Anzahl der für den Korridor erforderlichen Netzanschlüsse von 14 (konventionellen Umspannwerken) auf sieben reduziert. Für den Bahnbetreiber LTG bedeutet dies eine enorme Reduzierung der Investitions- und Betriebskosten.
Die Lösung wird auch der LTG ermöglichen, dem Netzbetreiber Dienstleistungen zur Netzstabilisierung anzubieten.
Dies ist ein weiteres Beispiel dafür, wie Hitachi Energy das Energiesystem der Welt nachhaltiger, flexibler und sicherer macht.
Fussnote
1. https://sumin.lrv.lt/en/news/government-approves-the-plan-to-electrify-railway-sections
