Estudio de factibilidad técnica de un sistema integral de transporte público eléctrico. Caso de estudio: integración de electrolineras a la infraestructura eléctrica del Tranvía de Cuenca

El Estado ecuatoriano en su afán de cambiar la matriz energética en el sector transporte, aprobó la Ley Orgánica de Eficiencia Energética, que establece el marco regulatorio para el uso obligatorio de transporte público urbano de tracción eléctrica a partir del año 2025. Pensando en una transición hacia la movilidad eléctrica, la ciudad de Cuenca contará pronto con un sistema de transporte masivo de tipo tranvía, que pretende ser un medio de transporte eléctrico eficiente y ecológico. El principal problema hacia esta transición es la falta de infraestructura de carga para las unidades de tracción eléctrica. El sistema tranviario se podría potenciar aprovechando su infraestructura para colocar estaciones de carga a lo largo de la ruta, ya que la ciudad no cuenta aún con este tipo de instalaciones de recarga. Esta tesis plantea la factibilidad técnica de incorporar electrolineras a la infraestructura eléctrica del tranvía, y proponer la integración mediante una infraestructura común de alimentación de distintos medios de transporte de tracción eléctrica, que en la actualidad ha sido diseñado únicamente para el tranvía. Para ello, se implementa y simula la red eléctrica del tranvía en distintos escenarios operativos, incorporando estaciones de carga a su infraestructura, y observar el impacto que generan en la red. Es factible técnicamente incorporar casi todos los escenarios, sin embargo, el que considera la carga rápida de 95 EV y 18 BEB es el más idóneo técnicamente de implementar. Para justificar la transición hacia la movilidad eléctrica se realiza un estudio energético, de cual se determina que un EV presenta un menor consumo energético y una mayor eficiencia en un 944%, en comparación a un taxi. Los autobuses de combustión presentan un mayor consumo energético en un 361% y una eficiencia energética menor en un 312% con respecto a los BEB. El tranvía presenta un consumo energético mayor en un 36%, una menor eficiencia en un 9% y un consumo energético por pasajero mayor en un 1374% en la ruta tranviaria. Desde el punto de vista energético, resulta una solución más rentable la operación comercial de una flota de BEB en reemplazo de las unidades de combustión actuales y del tranvíaThe Ecuadorian State in its eagerness to change the energy matrix in the transport sector, approved the Organic Law of Energy Efficiency, which establishes the regulatory framework for the compulsory use of electric traction urban public transport from the year 2025. Thinking of a transition towards electric mobility, the city of Cuenca will soon have a tram-type mass transportation system, which aims to be an efficient and ecological means of electric transportation. The main problem towards this transition is the lack of charging infrastructure for the electric traction units. The tram system could be enhanced by taking advantage of its infrastructure to place charging stations along the route, since the city does not yet have this type of recharging facilities. This thesis raises the technical feasibility of incorporating charging stations to the electrical infrastructure of the tram, and to propose the integration by means of a common infrastructure for supplying different means of transport for electric traction, which at present has been designed solely for the tram. To do this, the tram's electrical network is implemented and simulated in different operating scenarios, incorporating charging stations into its infrastructure, and observing the impact they generate on the network. It is technically feasible to incorporate almost all the scenarios, however, the one that considers the fast charge of 95 EV and 18 BEB is the most technically ideal to implement. To justify the transition to electric mobility, an energy study is carried out, which determines that an EV has a lower energy consumption and a greater efficiency of 944%, compared to a taxi. Combustion buses have a higher energy consumption by 361% and a lower energy efficiency by 312% compared to BEBs. The tram presents a 36% higher energy consumption, a 9% lower efficiency and a 1374% higher energy consumption per passenger on the tram route. From an energy point of view, the commercial operation of a BEB fleet in replacement of the current combustion units and the tram is a more profitable solution.Magíster en Electricidad, Mención Redes Eléctricas InteligentesCuenc