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Consumo energético de autobuses eléctricos articulados para distintos niveles de carga en el BRT de la Ciudad de México

Zero-emission vehicles
Vehicle testing
Mexico

La Ciudad de México se ha propuesto como objetivo alcanzar la neutralidad en carbono en 2050. Para lograr el objetivo, el sector transporte requiere una mayor proporción de viajes no motorizados y un cambio tecnológico hacia la electrificación de vehículos y flotas. Durante la presente administración (2018-2024), la Ciudad de México ha avanzado en movilidad eléctrica, estableciendo compromisos tangibles. Entre las acciones más destacadas en electromovilidad se encuentra la creación de una línea de Metrobús cero emisiones, que operará con autobuses articulados eléctricos.

Para poder establecer una relación entre el consumo energético y la carga transportada por el autobús articulado eléctrico, que opera en la Línea 3 del Sistema Metrobús de la Ciudad de México, se llevaron a cabo pruebas de desempeño. Estas se realizaron en condiciones controladas para diferentes escenarios de carga, simulando la operación cotidiana en condiciones reales.

Durante el desarrollo de las pruebas se contó con la participación de Metrobús, la empresa operadora MIVSA, el fabricante del autobús Yutong y el Consejo Internacional de Transporte Limpio (ICCT, por sus siglas en inglés).

Antes de realizar las pruebas se determinó el estado de salud (SoH) del banco de baterías del vehículo, que, tras un año y medio de operación, resultó mantener 89.9 % de su capacidad original, en consistencia con el desvanecimiento de capacidad esperado por el fabricante. Se verificó, mediante una preinspección, que el vehículo se encontrara en condiciones adecuadas para el desarrollo de las pruebas y, en este proceso, se verificaron los sistemas de suspensión, neumáticos, el tren motriz y sistema eléctrico, sin registrarse ninguna falla.

Se evaluaron cinco escenarios de carga, para lo cual se lastró el autobús con costales de arena y bidones de agua, simulando el peso de los pasajeros. Los escenarios de capacidad de carga que se evaluaron corresponden a 0 %, 34 %, 55 %, 81 % y 105 %, agregándose una carga total de hasta 10 680 kg.

Durante cada escenario se recorrió la ruta más larga de la Línea 3, desde Tenayuca hasta Pueblo Santa Cruz Atoyac, y se realizaron ocho ciclos completos para los escenarios 0 %, 55 % y 105 %, circulando alrededor de 320 kilómetros, así como siete ciclos para el escenario 34 %, de alrededor de 280 kilómetros, y seis ciclos para el escenario con 81 % de carga, de cerca de 240 kilómetros. Se registraron parámetros de operación y eléctricos, tanto de forma manual, registrando datos del tablero del autobús en los formatos elaborados para este propósito, como a través de equipos de telemetría, mediante un dispositivo administrador de datos (comúnmente conocido como datalogger), los cuales fueron procesados y analizados posteriormente.

Se generaron las curvas de consumo energético contra distancia y se determinaron los consumos de energía por kilómetro recorrido para cada escenario, obteniéndose un comportamiento consistente entre las pruebas: conforme se transporta más peso mayor es la energía requerida para recorrer la misma distancia.

Se adquirieron valores del consumo por kilómetro en el rango entre 0.92 kWh/km, para el autobús con carga de 0 %, hasta 1.23 kWh/km, para la condición de 105 % de la capacidad de carga.