En el presente trabajo se analizan las relaciones entre el trazado de las líneas ferroviarias y el consumo de energía por parte de los trenes que las utilizan.

 

Se expone, en primer lugar, que las inversiones en la construcción de nuevas líneas ferroviarias y en la mejora de las existentes se justifican en muchas ocasiones por la reducción del consumo y de las emisiones del conjunto del sistema de transporte. Por ello es conveniente tener en cuenta en el diseño de los trazados las condiciones necesarias para lograr este objetivo. Y para conseguirlo es necesario, por una parte, lograr que el consumo del ferrocarril sea reducido; pero también (y sobre todo) que el ferrocarril resulte atractivo en términos de velocidad media, para que sea capaz de atraer viajeros de otros modos de transporte, especialmente del avión y del automóvil. En este sentido, según estudios del autor, solo una pequeña parte de los ahorros de energía y de emisiones atribuibles al tren de alta velocidad proceden del hecho de que éste consume menos energía que el tren convencional al que sustituye (lo que, por cierto se debe, en buena parte a la diferencia de los trazados). La mayor parte del ahorro energético procede de que el tren de alta velocidad (gracias precisamente al atractivo que le otorga su rapidez) es capaz de captar muchos viajeros del avión y del coche particular.

 

La más importante de las medidas a adoptar en la fase de diseño del trazado para reducir el consumo de energía del tren es lograr un perfil de velocidades homogéneo. Con este tipo de perfil de velocidades se evita el frenado de los trenes (y la consiguiente pérdida de energía) cuando deben lograr las deceleraciones requeridas por las sucesivas limitaciones de velocidad. Puede estimarse que los trenes españoles pierden actualmente un 13% de la energía en los frenados para cumplimentar limitaciones de velocidad, lo que supone una pérdida de energía al año del orden de 427 GWh en el sistema ferroviario español.

 

También resulta de especial importancia evitar limitaciones puntuales de velocidad con valores absolutos bajos o muy inferiores a las limitaciones de los tramos precedentes. Estas limitaciones (además de producir el efecto pernicioso de la heterogeneización de las velocidades), requieren para mantener el mismo tiempo de viaje: o bien reducir las “marchas en deriva”; o bien aumentar la velocidad máxima en otros puntos del trazado. Ambas medidas suponen un aumento del consumo de energía. Si como consecuencia de una limitación puntual de velocidad se aumenta el tiempo de viaje, el tren puede perder atractivo frente a otros modos y tener menos viajeros, incrementándose el consumo de energía y las emisiones en el conjunto del sistema de transporte.

 

La elevación relativa de la cota de las estaciones en las que efectúa parada un número importante de trenes (por ejemplo, en líneas de cercanías o de Metro) también reduce la energía disipada en los procesos de deceleración, y además “lamina” la punta de potencia requerida en el arranque, reduciéndose en consecuencia las perdidas óhmicas. Por esta última razón, es conveniente también garantizar que el arranque de los trenes no se produzca en rampa, por lo que las zonas de parada deberán en lo posible situarse en horizontal, lo que además es favorable para la seguridad.

 

Se menciona también la necesidad de armonizar el valor de las pendientes y las velocidades admitidas en las zonas en pendiente, al objeto de reducir el frenado en estas zonas para no rebasar las velocidades máximas.