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Dec 12, 2023

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Von Billy Ludt | 27. Oktober 2022 Die PATCO Speedline ist 15 Meilen lang

Von Billy Ludt | 27. Oktober 2022

Die PATCO Speedline ist ein 15 Meilen langer Hochgeschwindigkeits-Nahverkehrszug, der jährlich Millionen von Menschen zwischen Philadelphia, Pennsylvania, und Camden County, New Jersey, transportiert. Wie viele moderne S-Bahnlinien nutzt PATCO Speedline eine elektrifizierte dritte Schiene, um seine Lokomotiven anzutreiben. Für den Großteil dieser Energie ist ein robustes Solarportfolio hinter dem Zähler verantwortlich.

Bildnachweis: Die Delaware River Port Authority

Die Delaware River Port Authority (DRPA) ist eine zweistaatliche Transitbehörde, die für die Instandhaltung von vier Brücken über den Delaware River verantwortlich ist, die New Jersey und Pennsylvania in der Nähe von Philadelphia verbinden. Es ist auch die Muttergesellschaft der Port Authority Transit Corporation, die die PATCO Speedline betreibt.

Im Jahr 2018 nahm die DRPA ein 22-MW-Solarportfolio in Betrieb, das an sieben verschiedenen Standorten in ihrem Gebiet in New Jersey errichtet wurde und nun die PATCO Speedline mit Strom versorgt. Die sechs Carports und eine Dachanlage haben im April 2022 den kommerziellen Betrieb aufgenommen. Während die Nutzung von Solarenergie zum Antrieb elektrischer Züge weltweit kein neues Konzept ist, ist dieses Projekt das erste und größte im Nordosten der USA, das nicht an das Stromnetz gebunden ist liefert Strom direkt an die Bahnstrecke.

„Wir haben uns der Idee der Verantwortung verschrieben“, sagte John Hanson, CEO von DRPA und Präsident von PATCO. „Verwaltung steht im Mittelpunkt unserer Mission und unserer Vision. Umweltverantwortung macht Sinn, denn wir haben diese vier Brücken, die ein sehr komplexes und artenreiches Ökosystem im Delaware River überspannen, und diese Nahverkehrslinie, die hoffentlich dazu beiträgt.“ positive Auswirkungen auf die Umwelt.“

Stromversorgung der dritten Schiene mit Solarenergie

Bereits 2017 führte die DRPA eine Machbarkeitsbewertung für den Solarbau auf ihren Grundstücken zwischen Pennsylvania und New Jersey durch. Mit Energieeffizienzmaßnahmen wie der Umrüstung auf LED-Beleuchtung verfügte die Hafenbehörde bereits über Erfahrungen, nicht jedoch mit Solarenergie. Angesichts des elektrifizierten Charakters der PATCO Speedline und ihrer hohen Energiebelastung begann die DRPA ernsthaft über Solarenergie als Energiequelle nachzudenken.

Betrachtet man die Bahnhöfe, Brücken und Hauptquartiere in der gesamten Region, entschied sich die DRPA für die Entwicklung von Standorten östlich des Delaware River, da New Jersey Kredite für erneuerbare Energien anbot, Pennsylvania jedoch nicht.

„Damit das Geld sinnvoll ist, verfügt New Jersey über wirklich starke Kredite für erneuerbare Energien, und Pennsylvania hatte das damals nicht“, sagte Nicole Ochroch, leitende Ingenieurin bei der DRPA. „Es machte damals einfach keinen Sinn, einen Blick auf Pennsylvania zu werfen.“

Die DRPA veröffentlichte 2018 eine Ausschreibung für das Solarprojekt und wählte SunPower Commercial & Industrial Solutions vor der Übernahme durch TotalEnergies Anfang 2022 aus. Die Gruppen vereinbarten einen 20-jährigen Stromabnahmevertrag für das Projekt, wobei TotalEnergies für die Gestaltung, Aufbau, Betrieb und Wartung der Arrays für die Dauer des PPA.

Die Anlagen wurden im Laufe des Jahres 2019 entworfen und der Bau begann im Mai 2020 – zwei Monate nach der COVID-19-Sperre.

„Um ehrlich zu sein, hat es tatsächlich zu unserem Vorteil funktioniert. Wir sind ein Transportunternehmen und hatten gleich zu Beginn die Möglichkeit, unsere Bauprojekte fortzusetzen, weil wir für die Region von entscheidender Bedeutung waren“, sagte Ochroch. „Daher konnten wir einen Großteil unserer Bauarbeiten in unseren öffentlich zugänglichen Bereichen tatsächlich beschleunigen, da die Parkplätze an unseren PATCO-Stationen, an denen wir unsere Solaranlagen haben, nicht genutzt wurden.“

Bildnachweis: Die Delaware River Port Authority

Auf den DRPA-Liegenschaften in New Jersey sind sieben Solaranlagen installiert. Auf vier verschiedenen PATCO-Grundstücken sind vier Carports installiert, die 20 MW der Gesamtprojektgröße ausmachen. An der Betsy Ross Bridge wird ein kleiner Carport installiert; ein anderer deckt den Mitarbeiterparkplatz am One Port Center, dem Hauptsitz der DRPA, ab; und das endgültige System ist eine Dachanlage auf der Commodore Barry Bridge. Insgesamt sind an den sieben Standorten mehr als 50.000 Solarmodule installiert.

Die Zusammenarbeit mit dem ehemaligen SunPower-Installationsteam bedeutete, dass die im System verwendete Hardware größtenteils von Erstanbietern stammte. Die Arrays bestehen aus Solarmodulen der SunPower X-Serie und E-Serie, Helix Carport-Regalen und Delta-Wechselrichtern. Die Systeme erforderten einige Modifikationen, um direkt an die Bahnstromanschlüsse der PATCO Speedline angeschlossen zu werden, die bei netzgebundenen Systemen nicht vorhanden sind.

„Die Technologie ist im Großen und Ganzen die Gleiche, aber die Sicherheitsmechanismen und unsere SCADA-Systeme mussten wirklich abgestimmt werden, um zu verstehen, was auf der PATCO-Seite passiert und wie das mit den Solarsystemen zusammenwirkt, damit es keine Rückspeisung gibt“, sagte Ochroch . „Wir haben mehrere Schichten von Sicherheitselementen eingebaut, was definitiv mehr ist als das, was bei einem typischen Carport-System üblich ist.“

Der direkte Anschluss an die Bahnlinie an sieben verschiedenen Standorten erforderte für jeden Standort unterschiedliche Überlegungen zur Verkabelung. Mike Venuto, Chefingenieur bei der DPRA, sagte, dass PATCO-Standorte und die Bahnstrecke nicht immer als zusammenhängende Parzellen galten, weshalb Monate damit verbracht wurden, Dienstbarkeitsgenehmigungen von anderen Grundstückseigentümern und Verkehrsbehörden für den Betrieb dieser Strecken einzuholen.

„Die andere Herausforderung war, als wir alles zusammenstellten, man in und um eine stromführende Zugstrecke arbeitete und unser PATCO-System 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche, 365 Tage im Jahr in Betrieb war“, sagte er. „So etwas Einfaches, wie unter die Gleise zu gehen oder Drähte über die Gleise zu ziehen, erfordert viel Koordination.“

PATCO Speedline bietet einen Service für Millionen von Pendlern in New Jersey und Pennsylvania. Während der öffentliche Nahverkehr subventioniert wird, ist die DRPA dennoch bestrebt, die Kosten für Bahnfahrkarten niedrig zu halten. Durch die Hinzufügung von Solarenergie deckt die DRPA etwa die Hälfte ihres Strombedarfs, was sowohl für die Behörde als auch für die Pendler zu erheblichen Einsparungen geführt hat.

„Kostensenkungen ermöglichen es uns, unsere Kosten niedrig zu halten und Tariferhöhungen über längere Zeiträume hinauszuzögern“, sagte Hanson. „Tatsächlich sind wir im Moment fast 12 Jahre ohne Maut- oder Fahrpreiserhöhung aufgrund der finanziellen Verantwortung, die wir hier übernommen haben, und dieses Projekt lässt beide Glocken läuten. Es geht um finanzielle und ökologische Verantwortung.“