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Programa de carreteras eléctricas de la Administración de Transportes de Suecia

El programa de carreteras eléctricas de la Administración de Transporte de Suecia ( sueco : Trafikverkets Program för Elvägar ) o el Programa de electrificación de la Administra...

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El programa de carreteras eléctricas de la Administración de Transporte de Suecia ( sueco : Trafikverkets Program för Elvägar ) o el Programa de electrificación de la Administración de Transporte de Suecia ( sueco : Trafikverkets Program för Elektrifiering ) [ 1 ] es un programa que implica la evaluación, planificación e implementación de una infraestructura nacional de carreteras eléctricas para Suecia por parte de Trafikverket, la Administración de Transporte de Suecia .

El programa de investigación comenzó en 2012 [ 2 ] y las evaluaciones de varias tecnologías de carreteras eléctricas en Suecia comenzaron en 2013. [ 3 ] : 12 El informe final se publicó en diciembre de 2024. Desaconsejó una red nacional de carreteras eléctricas en Suecia por no ser rentable, y el proyecto se suspendió. [ 4 ] [ 5 ]

Tecnología

TRL (anteriormente Laboratorio de Investigación del Transporte) enumera tres tipos de suministro de energía para la carga dinámica , o carga mientras el vehículo está en movimiento: líneas eléctricas aéreas , energía a nivel del suelo mediante rieles en la carretera o sobre la calzada, y carga inductiva inalámbrica . La energía aérea era la solución tecnológicamente más madura, que proporcionaba los niveles de energía más altos en el momento del informe de 2018, pero la tecnología no es adecuada para vehículos no comerciales. La energía a nivel del suelo es adecuada para todos los vehículos, siendo el riel una solución madura con alta transferencia de energía y elementos fácilmente accesibles e inspeccionables. La carga inductiva proporciona la menor energía y requiere más equipo en la carretera que las alternativas. [ 6 ] : Apéndice D A finales de la década de 2010, los costos de infraestructura del riel a nivel del suelo se volvieron más bajos que los de las líneas aéreas. [ 7 ] [ 8 ] : 21–24

Normalización

Alstom , Elonroad y otras empresas comenzaron en 2020 a elaborar un estándar para el suministro eléctrico a nivel del suelo en carreteras . [ 9 ] [ 10 ] La Comisión Europea publicó en 2021 una solicitud de regulación y estandarización de los sistemas de carreteras eléctricas. [ 11 ] Poco después, un grupo de trabajo del Ministerio de Ecología francés recomendó adoptar un estándar europeo para carreteras eléctricas formulado con Suecia, Alemania, Italia, los Países Bajos, España, Polonia y otros, [ 12 ] inclinándose por el ERS ferroviario, aunque la tecnología ferroviaria específica aún no se ha estandarizado. [ 13 ]

El gobierno sueco encargó a Trafikverket que tomara medidas concretas sobre la cooperación Suecia-Alemania-Francia en materia de carreteras eléctricas, y que publicara informes anuales en octubre de 2022, 2023 y 2024, y un informe final en octubre de 2025. [ 14 ] [ 15 ] Un informe de los Institutos de Investigación de Suecia (RISE) recomienda que el condado de Estocolmo elija los estándares de carga estacionaria y dinámica seleccionados por Trafikverket. [ 16 ] : 46 RISE recomienda una infraestructura de carga dinámica intraurbana capaz de al menos 20  kW para que los vehículos puedan ganar autonomía mientras circulan por la carretera eléctrica, para circular por carreteras periféricas [ 16 ] : 40–42 y una infraestructura interurbana capaz de 300  kW o más para obtener la mejor relación coste-eficacia. [ 17 ] El Instituto Nacional Sueco de Investigación de Carreteras y Transportes (VTI) recomienda de forma similar un sistema capaz de suministrar 300  kW por camión. [ 18 ] El grupo de trabajo del Ministerio de Ecología francés recomienda 400  kW para camiones de 44 toneladas que circulan a 90 kilómetros por hora en una pendiente del 2 % , o un mínimo de 250  kW para que el camión pueda cargarse en carreteras planas o con pendiente suave. [ 12 ] : 25

El informe final de la segunda colaboración de investigación sueco-alemana sobre sistemas de carreteras eléctricas, CollERS 2, recomendó a Trafikverket seleccionar una única tecnología ERS, adecuada para camiones pesados, con varios proveedores que utilicen un estándar existente, coordinado con las decisiones ERS alemanas y francesas , no necesariamente lideradas por la Unión Europea pero con su coordinación, utilizando un sistema de pago neutral en cuanto a la tecnología ERS. [ 19 ] En 2024, el proyecto CollERS se renovó y se amplió para incluir a Francia. [ 20 ]

Publicación

Una norma para equipos eléctricos a bordo de un vehículo alimentado por un sistema de carretera eléctrica sobre raíles (ERS), la norma técnica CENELEC 50717, se publicó a finales de 2022. [ 21 ] Una norma que abarca la interoperabilidad total y una "solución unificada e interoperable" para sistemas de carretera eléctrica de suministro de energía a nivel del suelo , que detalla especificaciones completas para "comunicación y suministro de energía a través de raíles conductores integrados en la carretera" [ 22 ] [ 23 ] se especifica en la norma técnica CENELEC 50740 de conformidad con la directiva 2023/1804 de la Unión Europea. [ 24 ] [ 25 ] La norma fue aprobada a principios de 2025 y está previsto que se publique en julio de 2025. [ 26 ]

Evaluación

Las evaluaciones de varias tecnologías de carreteras eléctricas comenzaron en 2013. [ 3 ] : 12 Inicialmente, la Administración de Transportes de Suecia había previsto finalizar la fase de evaluación del programa para 2022, luego comenzar la formulación de la red nacional de carreteras eléctricas ese mismo año y finalizar su planificación para 2033. [ 3 ] : 40 El cronograma se aceleró en octubre de 2020, cuando el gobierno sueco encargó a una comisión la investigación de la estandarización, construcción, operación, mantenimiento y financiación de las carreteras eléctricas en Suecia. [ 27 ] Un informe generado por TRL en asociación con la Administración de Transportes de Suecia enumeró los sistemas de carreteras eléctricas disponibles, de los cuales KAIST OLEV , Siemens eHighway, Elways, Elonroad, Bombardier PRIMOVE y Electreon se estimaron como los más listos comercialmente, con OLEV y eHighway ya contando con un sistema completo en 2018. [ 6 ] : 13–15 Después de una investigación más exhaustiva, las evaluaciones del nivel de preparación de OLEV y Electreon se redujeron. [ 28 ] En febrero de 2021 se publicó un informe provisional que resumía la fase de evaluación, [ 8 ] y en septiembre de 2021 se presentó un informe preliminar sobre la estandarización, construcción, operación, mantenimiento y financiación de carreteras eléctricas. [ 27 ] [ 29 ]

Tecnologías evaluadas

La primera carretera eléctrica permanente en Suecia estaba prevista para 2023 en un tramo de la ruta E20 entre Hallsberg y Örebro . [ 31 ] El proyecto E20 se financió con 500-600 millones de SEK , o aproximadamente 24-29 millones de SEK por cada dos kilómetros de carril. [ 32 ] El proceso de licitación se canceló ya que las ofertas presentadas por Electreon y Elonroad superaron el presupuesto del proyecto. [ 33 ] Se esperaba que el proceso de licitación se reanudara a finales de 2025, [ 34 ] pero el informe final del proyecto, presentado en diciembre de 2024, recomendó no crear una red nacional de carreteras eléctricas en Suecia por no ser rentable, y el proyecto se suspendió. [ 4 ] [ 5 ]

Siemens

Las líneas eléctricas aéreas se probaron inicialmente mediante el programa, utilizando la tecnología Siemens eHighway. El sistema se inauguró en junio de 2016 en el municipio de Sandviken, cerca de Gävle, en el centro de Suecia. Un tramo de 2 kilómetros de la autopista E16 se equipó con cables de catenaria a 5,4 metros de altura, que suministran energía a 750 voltios CC. Los camiones con trolebús pueden conectar las tomas de corriente, montadas en brazos mecánicos o pértigas , mientras circulan por debajo de los cables. Las pértigas permiten cierto grado de movimiento lateral, pero si el camión se desvía hacia el carril exterior, las pértigas se bajan automáticamente y el camión cambia a alimentación por batería o diésel. [ 35 ] El sistema probado es capaz de suministrar 500  kW de potencia y tiene un período de mantenimiento estimado de 20 años. [ 6 ] : 140–144

Elways-Evias

Camión eléctrico circulando por una vía pública con suministro eléctrico a nivel del suelo de Elways , cerca del aeropuerto de Arlanda , 2019.

Se probaron rieles conductores a nivel del suelo entre 2017 y 2019, utilizando tecnología de la empresa Elways. Un tramo de 2 kilómetros de la carretera 893 entre la terminal de carga del aeropuerto de Arlanda y el área logística de Rosersberg se equipó con rieles conductores integrados como parte del proyecto eRoadArlanda . Se energizan secciones cortas de los rieles cuando se acerca un vehículo compatible y se desconectan una vez que el vehículo ha pasado. El sistema mide la energía consumida, de modo que se puede facturar al propietario del vehículo. [ 6 ] : 146–149 Se probaron autobuses y camiones en la carretera, [ 36 ] y el sistema es adecuado para coches eléctricos y es seguro al tacto incluso cuando la carretera está inundada con agua salada. "No hay electricidad en la superficie. Hay dos rieles, como un enchufe en la pared. La electricidad está a cinco o seis centímetros de profundidad." [ 37 ] El sistema probado es capaz de suministrar 200  kW de potencia y tiene un período de mantenimiento estimado de 20 años. [ 6 ] : 146–149 Evias, que comercializa la tecnología de Elways, [ 38 ] informa que en un proyecto piloto con Budpartner iniciado en 2021 la infraestructura entregó con éxito 960  kW de potencia, [ 39 ] y espera suministrar megavatios de potencia para muelles de carga logística y aeronaves eléctricas en el futuro. [ 40 ]

Electron

Trafikverket evaluó un sistema inalámbrico de carreteras eléctricas (WERS) con bobinas inductivas que utiliza tecnología de Electreon , una empresa emergente israelí. Las pruebas estaban programadas para comenzar en 2020. [ 41 ] El sistema está compuesto por secciones cortas que contienen bobinas de cobre que se energizan cuando un vehículo pasa sobre ellas y se apagan cuando este es rebasado, y admite la medición de potencia y la facturación de la energía consumida. Se estima que el sistema tiene un período de mantenimiento de 5 años para el equipo en la carretera [ 6 ] : 171–172 y de aproximadamente 10 años para el equipo en la carretera. [ 42 ]

Electreon probó por primera vez receptores nominalmente capaces de hasta 25  kW, instalando tres  receptores de 25 kW en un autobús eléctrico, [ 8 ] : 27 y posteriormente cinco  receptores de 20 kW en un camión eléctrico que lograron una tasa de transferencia promedio de 14  kW por receptor. [ 43 ] El piloto estaba programado para concluir en marzo de 2022, [ 44 ] sin embargo, Electreon ha solicitado una extensión por otro año [ 45 ] para poder probar receptores nominalmente capaces de 30  kW. [ 46 ] Las pruebas se han extendido a finales de 2022 por otros dos años para evaluar los daños estacionales y el mantenimiento. [ 47 ]

El Ministerio de Economía alemán, BMWK , probó la infraestructura de Electreon en 2023 con un autobús equipado con bobinas inductivas que recibían energía de una franja de transmisores de 200 metros bajo la superficie de la carretera. Los receptores pudieron captar el 64,3 % de la energía emitida por los transmisores. La instalación resultó compleja y costosa, y encontrar ubicaciones adecuadas para los armarios de alimentación de las bobinas junto a la carretera resultó difícil. [ 48 ] El proyecto de carga dinámica DynaCoV de la Universidad de Coventry concluyó que las carreteras eléctricas inalámbricas no eran financieramente viables, utilizando los costos detallados proporcionados en 2021 por Electreon. [ 49 ]

Elonroad

Trafikverket comenzó a probar la entrega de energía de rieles conductores a nivel del suelo en 2020 utilizando tecnología de Elonroad, una startup sueca ubicada en Lund . El proyecto, EVolutionRoad , estaba programado para comenzar la planificación en 2019 y concluir sus pruebas y demostraciones en 2022. El primer tramo de carretera se inauguró en junio de 2020 [ 50 ] y es el primer sistema de carretera eléctrica instalado en un entorno urbano. El sistema utiliza un colector conductor debajo del vehículo que se conecta a un riel sobre la superficie de la carretera a través de contactos deslizantes. El riel se activa un metro a la vez cuando está cubierto por el vehículo, lo que lo hace seguro en un entorno urbano. El sistema mide la energía consumida, de modo que se puede facturar al propietario del vehículo. El sistema, tal como se probó, es capaz de entregar hasta 300  kW con una eficiencia del 97% durante la conducción [ 51 ] y se estima que tiene un período de mantenimiento de 10 años. [ 6 ] : 167 Las pruebas se extendieron a finales de 2022 por otros dos años para evaluar los daños estacionales y el mantenimiento. [ 52 ] A petición de Trafikverket, Elonroad cambió su enfoque en 2023, pasando de los rieles pegados a la superficie de la carretera, o rieles sobre la carretera , a los rieles incrustados en la carretera a nivel de la superficie, o rieles en la carretera , que son más adecuados para velocidades de vehículos más altas. [ 53 ] Las pruebas concluyeron en mayo de 2024. Elonroad reconoce que el proyecto piloto allanó el camino para su participación en el proyecto piloto de carreteras eléctricas en Francia . [ 54 ]

Costo

Infraestructura

Trafikverket estimó los costos de capital en millones de coronas suecas por cada dos kilómetros de carril o un kilómetro de carretera en 2021: 12,4 para cables aéreos, 9,4-10,5 para vías férreas en la calzada, 11,5-15,3 para vías férreas en la calzada y 19,5-20,8 para bobinas inductivas. [ 8 ] : 54

Un documento de 2022 estima los costos de capital por cada dos kilómetros de carril en 1,1 millones de USD para cables aéreos, 0,7 millones de USD para rieles en la carretera y 2,2 millones de USD para bobinas inductivas. [ 55 ] : 11 Esta estimación no tiene en cuenta los costos totales de instalación, los costos de mantenimiento y otros costos.

El informe de 2024 de Trafikverket concluyó que las estimaciones de costos citadas anteriormente en el proyecto dependían demasiado de las estimaciones de los fabricantes. Trafikverket estima que los costos son al menos el doble de lo que se informó previamente. [ 5 ] : 29–30 Elonroad estimó en 2024 que dos kilómetros de carril de vía férrea ERS en la carretera costaban entre 3,5 y 5 millones de euros. Suponiendo una cobertura de infraestructura del 50 % a lo largo de la ERS, costaría entre 1,75 y 2,5 millones de euros por kilómetro de carretera. [ 56 ]

Mantenimiento

Travikverket estimó en 2020 que los costos de mantenimiento distintos a los daños son más altos para cualquiera de los dos sistemas ferroviarios, el segundo más alto para las líneas aéreas y el más bajo para la inducción. [ 57 ] Los proveedores de tecnología estimaron en 2021 que los costos totales anuales de mantenimiento serían, en términos de porcentaje anual de los costos de capital iniciales, del 0,5 % para el ferrocarril, hasta el 1 % para la inducción y del 1 % al 2 % para las líneas aéreas. [ 9 ] Un documento de 2022 estimó el costo anual de reparación y mantenimiento por kilómetro en 16 000 USD para las líneas aéreas, 11 000 USD para el ferrocarril en la carretera y 33 000 USD para las bobinas inductivas. [ 55 ] : 12

Costo social anualizado

Informe de 2019

Un informe de 2019 del Centro Sueco de Electromovilidad estima los costos sociales anualizados de toda la flota automotriz sueca bajo cada uno de los tres sistemas de suministro de energía. Se encontró que cada uno de los sistemas resultaba en ahorros netos , siendo el sistema ferroviario el más beneficioso. [ 30 ] : 10–11 Un documento de investigación de 2022 de RISE estima que la instalación de aproximadamente 4000  km de carreteras eléctricas que suministran al menos 150  kW por camión en promedio es la opción más económicamente beneficiosa para la carga de vehículos eléctricos. [ 17 ]

Las líneas eléctricas aéreas, a pesar de ser la tecnología más madura y, en el momento del informe de 2019, tener la infraestructura menos costosa, son las más caras en general porque solo permiten que los vehículos comerciales altos, como camiones y autobuses, se carguen mientras conducen, mientras que los vehículos no comerciales no pueden usar los cables para cargarse en movimiento, por lo que tendrán que usar la carga estática, que requiere baterías más grandes con mayor capacidad que las requeridas para la carga dinámica. Aunque las líneas aéreas tenían los costos de infraestructura más bajos cuando se redactó el informe inicial, [ 30 ] : 10–11 poco después los costos de infraestructura del ferrocarril a nivel del suelo se volvieron más bajos que los de las líneas aéreas. [ 7 ] [ 8 ] : 21–24

Las fuentes de alimentación a nivel del suelo permiten la carga dinámica de todos los vehículos, lo que reduce considerablemente la capacidad y el tamaño de la batería necesaria, ya que esta se carga mientras se utiliza. La reducción del tamaño y la capacidad de la batería disminuye el coste en unos cinco mil millones de euros anuales para toda la flota automovilística sueca. Se estima que los sistemas ferroviarios e inductivos tienen costes anuales iguales para todos los componentes en conjunto, excepto la infraestructura; se estima que la infraestructura ferroviaria conductiva costará unos mil millones de euros anuales, mientras que la infraestructura inductiva inalámbrica costará unos 2.800 millones de euros anuales. [ 30 ] : 10–11

La normativa de la Administración de Transportes de Suecia para las carreteras eléctricas estatales, propuesta en 2021, incluye estimaciones de los costes de los diferentes sistemas de carga para los usuarios de distintos tipos de vehículos eléctricos. Se determinó que los camiones de larga distancia y de transporte regional incurrían en los menores costes con las estaciones de carga rápida , aunque actualmente no se cumplen las condiciones para una red de carga rápida de este tipo y no está claro si se podrán cumplir alguna vez, [ 58 ] mientras que se determinó que los vehículos de pasajeros incurrían en los menores costes con la carga eléctrica en carretera. [ 29 ]

Informe de 2024

El informe final del proyecto, presentado en diciembre de 2024, desaconsejó la creación de una red nacional de carreteras eléctricas en Suecia por no ser rentable. Se determinó que los costos sociales anualizados entre 2040 y 2070 serían superiores a los beneficios, con un alto grado de certeza. [ 5 ] : 52–58 Posteriormente, Trafikverket decidió suspender el proyecto. [ 4 ]

Planificación

Se estimó que el cambio de la fase de evaluación a la fase de planificación ocurriría en 2022, [ 3 ] : 40 pero el gobierno sueco aceleró el cronograma del programa y comenzó la fase de planificación con la creación de la comisión de electrificación en octubre de 2020. La comisión investigó la electrificación de vehículos de transporte pesado, la carga rápida y la estandarización, construcción, operación, mantenimiento y financiamiento de carreteras eléctricas en Suecia. Se esperaba un informe sobre la infraestructura vial eléctrica elegida para septiembre de 2021, [ 59 ] [ 27 ] pero la elección se retrasó hasta finales de 2022 o principios de 2023, [ 60 ] [ 61 ] luego se retrasó nuevamente hasta mediados o finales de 2023, [ 62 ] y finalmente se programó para diciembre de 2024. [ 63 ] El 1 de septiembre de 2021 se propusieron regulaciones para carreteras eléctricas, independientemente de la tecnología elegida. [ 29 ] El informe final sobre la expansión de la red vial eléctrica sueca se publicó en diciembre de 2024. Recomendó no crear una red vial eléctrica nacional en Suecia, ya que no sería rentable a menos que formara parte de una red más amplia con Francia y Alemania. Tras el informe, el proyecto se suspendió. [ 4 ] [ 5 ]

Construcción y operación

La Administración de Transportes de Suecia prevé que una red nacional de carreteras eléctricas requeriría interfaces entre varios actores: el proveedor de electricidad, la compañía de la red eléctrica , el fabricante de vehículos , el propietario de la carretera, el operador de la tecnología de la carretera eléctrica, el proveedor de medición y facturación, y el usuario de la carretera eléctrica. El modelo de propiedad puede variar: la compañía de la red eléctrica puede ser propietaria de las subestaciones eléctricas secundarias junto a la carretera que alimentan la infraestructura de la carretera eléctrica o pueden ser propiedad de otros actores, y el sistema de lectura y pago de energía puede ser propiedad de un actor separado del operador de la infraestructura. [ 64 ] : 10–11 ABB formó un consorcio que gestionará los diferentes aspectos del modelo de negocio, como la medición y facturación de energía, para su tecnología de suministro de energía a nivel del suelo . [ 65 ] [ 66 ]

Marco propuesto

La Agencia Sueca de Transportes tiene la tarea de proponer un marco técnico, financiero y legal para el sistema de peaje de carreteras eléctricas antes del 1 de noviembre de 2022. [ 67 ] La agencia propone ampliar el marco legal del impuesto de congestión de Estocolmo para los permisos de carreteras eléctricas y desplegar el marco técnico por etapas. Para la primera carretera eléctrica permanente, la Agencia ofrecerá permisos de tarifa fija para el uso del sistema de carreteras eléctricas. A medida que el sistema gane más usuarios, pasará a la facturación basada en el uso. La infraestructura, junto con el equipo instalado en los vehículos registrados, verificará el permiso y el estado de las deudas y pagos del titular del permiso, luego permitirá o denegará el consumo de energía del sistema de carreteras eléctricas y facturará al titular del permiso según corresponda. [ 68 ] [ 69 ]

Primera carretera electrificada permanente

La Administración de Transportes de Suecia anunció el 1 de julio de 2021 que un tramo de la ruta E20 fue seleccionado para ser la primera carretera eléctrica permanente en Suecia. [ 70 ] Se esperaba que la carretera comenzara a operar en 2027. [ 31 ] Antes de que el proyecto se detuviera en 2024, se esperaba una expansión de otros 3000 kilómetros de carreteras eléctricas para 2045. [ 71 ]

La primera carretera eléctrica permanente en Suecia estaba prevista para 2023 en un tramo de la ruta E20 entre Hallsberg y Örebro . [ 31 ] Un análisis de la empresa de logística Novoleap concluyó que la carretera eléctrica en el tramo de la E20 entre Hallsberg y Örebro resultará, para las empresas de logística, en una reducción de los costes de capital para flotas eléctricas, una reducción de los costes operativos y una reducción de las emisiones de CO 2. Novoleap señala que el coste total de la carretera eléctrica puede ser positivo o negativo dependiendo de sus costes de capital para infraestructura, sus costes de mantenimiento anuales y su potencia suministrada por vehículo; 200  kW de potencia por camión es suficiente, pero niveles de potencia más altos como 400  kW y 800  kW son más beneficiosos y podrían ser necesarios a largo plazo. [ 72 ] El VTI recomienda de manera similar un sistema capaz de suministrar 300  kW por camión. [ 18 ] La Agencia Sueca de Transportes propuso a finales de 2022 el marco de facturación para la primera carretera eléctrica permanente, que inicialmente se basará en un permiso con una tarifa fija. A medida que el sistema gane más usuarios, pasará a una facturación basada en el uso. [ 68 ]

Trafikverket realizó una selección inicial de proveedores de adquisiciones en abril de 2022. [ 73 ] [ 74 ] Se esperaba que la elección de la tecnología se anunciara a principios de 2023 y que los trabajos comenzaran en marzo de 2023, [ 74 ] pero la elección se retrasó hasta mediados o finales de 2023. [ 62 ] Se esperaba que Trafikverket anunciara la tecnología elegida para las carreteras eléctricas a finales de 2023, [ 62 ] pero debido a que las ofertas de adquisición excedían el presupuesto del proyecto, en 2023 Trafikverket comenzó a investigar medidas de reducción de costos para realizar el proyecto dentro de su presupuesto. [ 33 ]

El proyecto E20 fue financiado con 500-600 millones de SEK , o aproximadamente 24-29 millones de SEK por cada dos kilómetros de carril. [ 32 ] Se esperaba que el proceso de contratación se reanudara a finales de 2025, [ 34 ] pero el informe final del proyecto, presentado en diciembre de 2024, recomendó no implementar una red nacional de carreteras eléctricas en Suecia por no ser rentable, y el proyecto se suspendió. [ 4 ] [ 5 ]

Véase también

Referencias

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