Techno-Economic Assessment of the Adoption of Superconducting Cables Between the Traction Substation and the Catenary in Railway Transport – A First Approach
Évaluation technico-économique de l'adoption des câbles supraconducteurs entre la sous-station de traction et la caténaire dans le transport ferroviaire une première approche
Résumé
The integration of superconducting power systems appears as a promising solution to overcome the physical limitations associated with expanding railway infrastructure in densely populated urban areas. In this study, we present an adaptation of the Life Cycle Assessment (LCA) method for the techno-economic assessment of a superconducting cable system connecting the traction substation and the catenary in railway systems. We compare the Life Cycle Costs (LCC) between the superconducting system and its conventional counterpart, using copper cables. This approach aims to guide decisions about the adoption of this new technology. For the case considered, our first results show better economic viability of using superconducting technology compared to conventional technology. Due to the higher current density of the cable providing advantages in terms of size and dimension, installation costs make the project practical from the first year of use. We also find avenues for improving the method to complement this study (e.g., accounting for uncertainties), as well as necessary adaptations to make it as general as possible so that it can be applied to several types of systems.
L'intégration de systèmes d'alimentation supraconducteurs se présente comme une solution prometteuse pour surmonter les limitations physiques associées à l'expansion de l'infrastructure ferroviaire dans les zones urbaines densément peuplées. Dans cette étude, nous présentons une adaptation de la méthodologie d'analyse du cycle de vie environnementale (LCA) pour l'évaluation technico-économique d'un système de câble supraconducteur reliant la sous-station de traction et la caténaire dans le système ferroviaire urbain. Nous comparons les coûts du cycle de vie (LCC) entre le système supraconducteur et sa version conventionnelle utilisant des câbles en cuivre. Cette démarche vise à guider les décisions concernant l'adoption de cette nouvelle technologie. Pour le cas considéré, nos premiers résultats montrent une meilleure viabilité économique de l'utilisation de la technologie supraconductrice par rapport à la technologie conventionnelle. En raison de la densité de courant supérieure du câble offrant des avantages en termes de taille et de dimension, les coûts d'installation rendent le projet viable dès la première année d'utilisation. Nous identifions également des pistes d'amélioration de la méthodologie pour compléter cette étude (ex : prise en compte des incertitudes), ainsi que des adaptations nécessaires pour la rendre aussi générale que possible, afin qu'elle puisse être appliquée à divers types de systèmes.
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