Descarbonización del transporte público mediante carga inteligente: aplicación en Fuencarral y escalabilidad a otros Centros de Operación de EMT Madrid

Indicadores y procesos de mejora

El sistema de carga inteligente de Fuencarral optimiza la recarga eléctrica sin intervención humana. Permite decisiones basadas en datos en tiempo real, mejorando la eficiencia de EMT Madrid. La transición de repostaje a recarga ha transformado procesos internos y operativos, integrando ITS, OT e IT bajo criterios de ciberseguridad, facilitando la transformación hacia una flota eléctrica y conectada. Con algoritmos en la nube, se gestiona la carga de forma dinámica y eficiente.

Proceso de mejora:
• Expansión hasta 450 autobuses en el mismo centro, sin necesidad de modificar software ni hardware.
• Extrapole a todos los centros de operaciones de EMT.

Indicadores:
• Consumo por tipo de vehículo.
• Coste por kilómetro.
• Coste de mantenimiento.
• Emisiones contaminantes por tipo de combustible y vehículo.
• Sobre puntos de recarga:
-Potencia total utilizada para las recargas
-Emisiones CO2
-Energía total utilizada para la recarga
-Media de energía entregada por sesión

Cuantificación/Estimación reducción consumo

La descarbonización de la flota municipal de autobuses es uno de los principales objetivos del Ayuntamiento y de EMT Madrid. Desde el 31 de diciembre de 2022, se ha eliminado el uso de autobuses propulsados por gasóleo. Actualmente, las estimaciones de consumo se realizan comparando autobuses de GNC y eléctricos. Los resultados muestran que los vehículos eléctricos ofrecen una mayor eficiencia:

Económico:

• Reducción en el coste operativo por kilómetro.
GNC: 33,98 €/100 km vs Eléctrico: 17,01 €/100 km.

• Reducción del coste de mantenimiento.
GNC: 42,64 €/100 km vs Eléctrico: 31,37 €/100 km

Eficiencia económica: potencia contratada hasta 3 veces menos mediante IA.

Este proyecto ha sido financiado por el Ministerio de Transportes y Movilidad Sostenible a través del programa de ayudas para zonas de bajas emisiones y transporte urbano sostenible del Plan de Recuperación.

Cuantificación/Estimación reducción emisiones CO2

La Estrategia de Electrificación de EMT Madrid, parte del Plan 2021–2025, busca una flota 100% libre de emisiones, en línea con Madrid 360, la UE y la Agenda 2030. En este marco, EMT Madrid con una flota eléctrica del 20,4% (452 autobuses), se han evitado por autobús, teniendo en cuenta una media de 50.000 km por autobús y año (año 2024).

NOx: 370 mg/km – 18.502 kg/ kg/bus y año.
Partículas: 4.01 mg/km 176,34 kg/bus y año.
CO2: 1.36 kg/km, 59,85 Tm/bus y año.

Emisiones GNC año 2024:

NOx: 421 mg/km
Partículas: 4,01 mg/km
CO2: 1,36 kg/km

Total Km:
GNC: 95,53 Mkm
Eléctrico: 13,10 Mkm

Emisiones ahorradas en 2024:
NOx: 5.514 kg
Partículas: 52,56 kg
CO2: 17.838 ton

El sistema de carga inteligente de EMT Madrid es escalable y replicable, gracias a su diseño modular, tecnologías interoperables y algoritmos en la nube, lo que facilita su adaptación a diferentes flotas y necesidades.

Innovación aplicada y buenas prácticas

Innovaciones clave:

•Automatización completa de la carga mediante pantógrafos invertidos.

•Sistema de gestión de carga inteligente con algoritmos evolutivos basados en Machine Learning y Deep Learning.

•Interoperabilidad multi-fabricante mediante uso de protocolos abiertos como ISO 15118, OPPCharge, OCPP 1.6.

•Integración con el ERP (SAP), GEXCOM y SAE, Pantallas de información locales.

Buenas practicas:

•Gestión dinámica de los 2.000 kW disponibles mediante un sistema inteligente que prioriza la carga según:
-Estado de batería
-Hora de salida del autobús.
-Demanda de otros sistemas (compresores de gas).

•Modelo «llave en mano» con alta modularidad.

•Sistema de carga en modo degradado o manual.

•Formación intensiva para el personal de conducción y mantenimiento.

•Cumplimiento exhaustivo de normativa europea y local.

•Plan de mantenimiento preventivo, correctivo y evolutivo.

•Escalabilidad futura sin modificación de software.

Uso de tecnologías (TICs)

•Pantógrafo invertido + cargador inteligente. Automatiza la conexión y carga del autobús sin intervención humana.

•Plataforma SaaS en la nube. Gestión centralizada de datos, algoritmos de carga, monitorización.

•Protocolos abiertos (ISO 15118, OCPP 1.6, CAN-FMS). Comunicación entre autobuses, cargadores y plataforma.

•Middleware de integración. Conecta sistemas internos (SAP, GEXCOM, SAE) con la plataforma.

•Machine Learning y Deep Learning. Optimiza el algoritmo de carga según experiencia acumulada.

•Pantallas locales (32” y 55”). Información visual para conductores y operadores.

•Sistema de reporting y cuadros de mando. Análisis de consumo, eficiencia, incidencias.

•Sistema de control en modo degradado. Garantiza la carga incluso sin conexión a la nube.