Bra idéer är bara bra tills någon upptäcker bristen med dem.
måndag 29 juni 2009
Passande
Hittade en dilbert-strip som jag tyckte var passande....
Bra idéer är bara bra tills någon upptäcker bristen med dem.
Bra idéer är bara bra tills någon upptäcker bristen med dem.
onsdag 17 juni 2009
Magnettåg i framtiden (uppdaterad)
Om våra politiker i framtiden skulle kunna tänka sig att bestämma sig att Sverige ännu en gång ska ligga i fronten på kommunikation och utveckling, så hur skulle den framtiden kunna se ut.
Etapp 1 (grön): Stockholm->Linköping. En av de hårdast belastade sträckorna i Sverige idag. Planeras redan byggas ut till fyrspår men byggstarten har blivit försenad.
Etapp 2 (turkos): Linköping->Helsingborg. Denna del saknar idag järnväg helt och hållet. Motorvägs trafiken är hårt belastad
Etapp 3a (rosa): Helsingborg->Köpenhamn. Redan idag, bara några år efter öppnade, är Öresundsbron överbelastad. Med denna tämligen korta länk blir även Köpenhamns norra pendeltåg avlastade från fjärrtrafiken.
Etapp 3b (rosa): Jönköping->Göteborg. Denna sträcka saknar idag helt effektiv förbindelse. Med denna förbindelse kommer inte bara Borås och Jönköping inom pendlingsavstånd från Göteborg, utan för tillgång till Landvetter flygplats.
Etapp 4a (röd): Köpenhamn->Hamburg. Förbinder Skandinavien med en snabblänk till Tyskland och Centraleuropa.
Etapp 4b (röd): Göteborg->Oslo. Förbinder Oslo till inte bara Göteborg men även Helsingborg och Stockholm i förlängningen. Gör även att kommunerna vid Vättern hamnar inom pendlingsavstånd.
Etapp 5 (gul): Stockholm->Helsingfors. Förbinder även södra Finland till resten av Sverige.
Befintlig räls (grå): Befintlig räls uppgraderas med gröna tåget till toppfart av 280km/h för kompletterande trafik.
Min tanke är att krysset i Jönköping skall specialbyggas så att tåg från Göteborg, Stockholm samt Helsingborg/Köpenhamn delar upp sig i vardera 2 delar sedan parar ihop sig med vardera part från respektive ort som de inte åker till. På de sättet ökar flexibiliteten och snabbar på restiderna.
Sträckan till Oslo kan tyckas felplacerad. Det är naturligt att många vill åka från Helsingborg/Köpenhamn och Stockholm till Oslo likväl som Göteborg. Men Järnvägen på västkustbanan har kapacitet långt över dagens behov. Trots uppgradering av tåg på västkustbanan kommer det att gå fortare att färdas via Jönköping till Oslo än via Halmstad/Varberg.
Likaså från Stockholm så skulle man kunna bygga ett spår direkt via Karlstad till Oslo, men tidsvinsten för det trots transrapid skulle bli mindre än 30minuter jämfört med lösningen här.
Sträckan Stockholm till Helsingfors är mer tänkt att demontera möjligheterna. Att bygga en sådan sträcka är troligen dyrt, men i detta fallet antagligen mycket billigare än med konventionell järnväg. I princip måste hela sträckan över Östersjön vara bro. Men kom ihåg, transrapid är alltid bro. Att bron är över vatten ökar förvisso priset, men inte i samma mån som de gör för konventionell järnväg. En sådan lösning skulle korta restiden från Stockholm till Helsingfors från ca 4 timmar till ca 50minuter.
De 4 sträcken på neder sidan föreställer hur långt man kommer på 1 timme med respektive trafikslag.
Grå: Konventionellt snabbtåg 280km/h. 220km i genomsnitt på en timme
Lime: Maglev lokal 350km/h. 280km i genomsnitt på en timme
Grön: Maglev regional 450km/h. 360km i genomsnitt på en timme
Militär grön: Maglev express 550km/h. 450km i genomsnitt på en timme
Det finns ett par problem som man kanske inte tänker på. Att ha ett tåg, även tyst sådan som ett magnettåg susande igenom en stad 10 meter över marken i 550km/h är inte en jätte bra idé. Att ett tåg stannar på en station medan de andra susar förbi är i teorin. Problemet är att tåg behöver minst 3 minuter ledtid emellan. I fall där de är två tåg som ska köra om, som dessutom kör i olika hastighet så tar de över 10 minuter för båda tågen att passera.
Lösningen på detta problemet är att i stället för att lägga stationen parallellt med spåret lägga den vinkelrätt mot spåren. På detta vis löses båda problemet. Delvis kan tågen nu bromsa in och accelerera samtidigt de andra tågen passerar. Dels så utnyttjar man spåret dubbelt och dels slipper man höga hastigheter inne i stan. Detta lämnar 4minuter för inbromsning, 4 minuter för accelerering, och 2-4minuter för stopp.
För en station som Jönköping blir de mycket avancerat. För att hantera den bytesfria växlingen krävs de lite avancerad körning.
Tågen delar sig några km utanför stan. Frontdelen fortsätter med fullhastighet framåt, medan bakdelen saktar ner till en lite makligare fart.
Växlarna slår om och bakdelen åker in på stationen och parar ihop sig med respektive frontdel. Allt detta på bara ett par minuter. Onödigt komplicerat kan tyckas, men om man inte gör på detta viset måste alla tågen antagligen vänta på varandra, eller så måste passagerarna vänta på nästa tur. Detta betyder att man reducerar väntetiden från fall A med 10 minuter och fall B med upp till 55minuter.
I verkligheten blir stationen mer komplicerad då den även behöver utrymme för lokaltåg och regionaltåg. Kapaciteten blir dock enorm. Ett sådant system skulle hantera närma nog 70% av Sveriges totala personkollektivtransport behov för längre sträckor. Inrikes flyg skulle bli meningslöst och långdistans flyg skulle bli större och färre, därför effektivare.
Hur skulle då ett transportsystem i Europa se ut?
Klicka för större bild
LjusGrön: Finland->Italien gren. Restid Helsingfors->Rom va 5 timmar. Kan växla via vagnväxling till Röd, M-grön samt turkos gren.
LjusRöd: Norge gren. Kompletterar den underdimensionerade norska järnvägen genom att sammanbinda de 5 största städerna inom 1 timmes restid med en cirkellinje.
Om ni tror att detta är ett fantasifoster som är underskrivet av mig har ni faktiskt fullständigt fel. Alla linjer med mörk färg är nämligen linjer som är projekterade med miljonbudget bara för projekten. Alla lime linjer är sammaknytningar mellan dessa projekt. Rimligen om de finns två banor som ligger i varandras närhet kommer de förr eller senare att knytas ihop.
MörkGrön: ÖstEU linjen. Denna linjen projekterades av EU som ett projekt att bättra på ekonomin och sommarbetet mellan de östra länderna i EU. Delen Hamburg->Berlin sponsras just nu av de två städerna som vill realisera projektet snarast möjligt.
MörkBlå: München flygplats med förlängning mot Nürmberg. Detta är ett av de äldsta planerade projekten. Projektet har redan förkastats en gång, beslutat att bygga ut sträckan med konventionellt snabbtåg, vilket även de har förkastats och man nu åter igen börjar spekulera i att bygga Transrapid spår.
MörkTurkos: Hannover->Dortmund. Planeras av samarbetes organet i regionen. Denna linje är ganska nyligen påhittad och redan långt fram i planerings projektet. Detta är troligen en av de linjer som först kommer att realiseras.
MörkRöd: Nederländska linjen. Ett snabbtågs projekt som skall sammanbinda 6 städer och 2 flygplatser i Nederländerna med blixtrande hastighet. Även detta projektet är långt framskridet och ett av de som mest troligen kommer att realiseras.
MörkLila: Ultraspeed500 projektet. Ett av de mest ambitiös projekten. Detta projekt har haft den största planerings budgeten på över 10miljoner kronor. I praktiken är de klart att sätta spaden i marken, men politikerna tvekar.
MörkBrunt: Swissmetro. Det äldsta av projekten i listan. Detta projektet är så gammalt att Transrapid inte var tillgänglig kommersiellt när projektet startade. Detta projekt är därför baserat på en alternativ metod. Möjliga kompatibla vagnar diskuteras. Projekten är ett av de absolut dyraste och tekniskt komplicerade.
De oranga streckade sträcken föreställer befintliga TGV banor. Eftersom Frankrike troligen aldrig kommer att släppa in tysk teknik på deras mark så kommer de att trimma TGV till de sista för att konkurrera. I Swissmetro förstudien finns planer på att göra en kombinerad TGV - Magnettågs station. Över engelska kanalen har de börjat diskuteras en ny tunnel. Det har funnits diskussioner om att göra denna till maglev, men då tunnlen fortfarande skulle trafikera till Frankrike var detta inget realistiskt alternativ.
Är Maglev ett realistiskt alternativ. Storbritannien, EU, fler tyska delstater, Schweiz och Nederländerna tror att de är ett seriöst alternativ. Om Hamburg är de som börjar bygga systemet borde vi i Sverige inte vara sämre än att vara beredda att länka dit, eftersom det är den knutpunkten som ligger närmast oss.
Etapp 1 (grön): Stockholm->Linköping. En av de hårdast belastade sträckorna i Sverige idag. Planeras redan byggas ut till fyrspår men byggstarten har blivit försenad.
Etapp 2 (turkos): Linköping->Helsingborg. Denna del saknar idag järnväg helt och hållet. Motorvägs trafiken är hårt belastad
Etapp 3a (rosa): Helsingborg->Köpenhamn. Redan idag, bara några år efter öppnade, är Öresundsbron överbelastad. Med denna tämligen korta länk blir även Köpenhamns norra pendeltåg avlastade från fjärrtrafiken.
Etapp 3b (rosa): Jönköping->Göteborg. Denna sträcka saknar idag helt effektiv förbindelse. Med denna förbindelse kommer inte bara Borås och Jönköping inom pendlingsavstånd från Göteborg, utan för tillgång till Landvetter flygplats.
Etapp 4a (röd): Köpenhamn->Hamburg. Förbinder Skandinavien med en snabblänk till Tyskland och Centraleuropa.
Etapp 4b (röd): Göteborg->Oslo. Förbinder Oslo till inte bara Göteborg men även Helsingborg och Stockholm i förlängningen. Gör även att kommunerna vid Vättern hamnar inom pendlingsavstånd.
Etapp 5 (gul): Stockholm->Helsingfors. Förbinder även södra Finland till resten av Sverige.
Befintlig räls (grå): Befintlig räls uppgraderas med gröna tåget till toppfart av 280km/h för kompletterande trafik.
Min tanke är att krysset i Jönköping skall specialbyggas så att tåg från Göteborg, Stockholm samt Helsingborg/Köpenhamn delar upp sig i vardera 2 delar sedan parar ihop sig med vardera part från respektive ort som de inte åker till. På de sättet ökar flexibiliteten och snabbar på restiderna.
Sträckan till Oslo kan tyckas felplacerad. Det är naturligt att många vill åka från Helsingborg/Köpenhamn och Stockholm till Oslo likväl som Göteborg. Men Järnvägen på västkustbanan har kapacitet långt över dagens behov. Trots uppgradering av tåg på västkustbanan kommer det att gå fortare att färdas via Jönköping till Oslo än via Halmstad/Varberg.
Likaså från Stockholm så skulle man kunna bygga ett spår direkt via Karlstad till Oslo, men tidsvinsten för det trots transrapid skulle bli mindre än 30minuter jämfört med lösningen här.
Sträckan Stockholm till Helsingfors är mer tänkt att demontera möjligheterna. Att bygga en sådan sträcka är troligen dyrt, men i detta fallet antagligen mycket billigare än med konventionell järnväg. I princip måste hela sträckan över Östersjön vara bro. Men kom ihåg, transrapid är alltid bro. Att bron är över vatten ökar förvisso priset, men inte i samma mån som de gör för konventionell järnväg. En sådan lösning skulle korta restiden från Stockholm till Helsingfors från ca 4 timmar till ca 50minuter.
De 4 sträcken på neder sidan föreställer hur långt man kommer på 1 timme med respektive trafikslag.
Grå: Konventionellt snabbtåg 280km/h. 220km i genomsnitt på en timme
Lime: Maglev lokal 350km/h. 280km i genomsnitt på en timme
Grön: Maglev regional 450km/h. 360km i genomsnitt på en timme
Militär grön: Maglev express 550km/h. 450km i genomsnitt på en timme
Det finns ett par problem som man kanske inte tänker på. Att ha ett tåg, även tyst sådan som ett magnettåg susande igenom en stad 10 meter över marken i 550km/h är inte en jätte bra idé. Att ett tåg stannar på en station medan de andra susar förbi är i teorin. Problemet är att tåg behöver minst 3 minuter ledtid emellan. I fall där de är två tåg som ska köra om, som dessutom kör i olika hastighet så tar de över 10 minuter för båda tågen att passera.
Lösningen på detta problemet är att i stället för att lägga stationen parallellt med spåret lägga den vinkelrätt mot spåren. På detta vis löses båda problemet. Delvis kan tågen nu bromsa in och accelerera samtidigt de andra tågen passerar. Dels så utnyttjar man spåret dubbelt och dels slipper man höga hastigheter inne i stan. Detta lämnar 4minuter för inbromsning, 4 minuter för accelerering, och 2-4minuter för stopp.
För en station som Jönköping blir de mycket avancerat. För att hantera den bytesfria växlingen krävs de lite avancerad körning.
Tågen delar sig några km utanför stan. Frontdelen fortsätter med fullhastighet framåt, medan bakdelen saktar ner till en lite makligare fart.
Växlarna slår om och bakdelen åker in på stationen och parar ihop sig med respektive frontdel. Allt detta på bara ett par minuter. Onödigt komplicerat kan tyckas, men om man inte gör på detta viset måste alla tågen antagligen vänta på varandra, eller så måste passagerarna vänta på nästa tur. Detta betyder att man reducerar väntetiden från fall A med 10 minuter och fall B med upp till 55minuter.
I verkligheten blir stationen mer komplicerad då den även behöver utrymme för lokaltåg och regionaltåg. Kapaciteten blir dock enorm. Ett sådant system skulle hantera närma nog 70% av Sveriges totala personkollektivtransport behov för längre sträckor. Inrikes flyg skulle bli meningslöst och långdistans flyg skulle bli större och färre, därför effektivare.
Hur skulle då ett transportsystem i Europa se ut?
Klicka för större bild
LjusGrön: Finland->Italien gren. Restid Helsingfors->Rom va 5 timmar. Kan växla via vagnväxling till Röd, M-grön samt turkos gren.
LjusRöd: Norge gren. Kompletterar den underdimensionerade norska järnvägen genom att sammanbinda de 5 största städerna inom 1 timmes restid med en cirkellinje.
Om ni tror att detta är ett fantasifoster som är underskrivet av mig har ni faktiskt fullständigt fel. Alla linjer med mörk färg är nämligen linjer som är projekterade med miljonbudget bara för projekten. Alla lime linjer är sammaknytningar mellan dessa projekt. Rimligen om de finns två banor som ligger i varandras närhet kommer de förr eller senare att knytas ihop.
MörkGrön: ÖstEU linjen. Denna linjen projekterades av EU som ett projekt att bättra på ekonomin och sommarbetet mellan de östra länderna i EU. Delen Hamburg->Berlin sponsras just nu av de två städerna som vill realisera projektet snarast möjligt.
MörkBlå: München flygplats med förlängning mot Nürmberg. Detta är ett av de äldsta planerade projekten. Projektet har redan förkastats en gång, beslutat att bygga ut sträckan med konventionellt snabbtåg, vilket även de har förkastats och man nu åter igen börjar spekulera i att bygga Transrapid spår.
MörkTurkos: Hannover->Dortmund. Planeras av samarbetes organet i regionen. Denna linje är ganska nyligen påhittad och redan långt fram i planerings projektet. Detta är troligen en av de linjer som först kommer att realiseras.
MörkRöd: Nederländska linjen. Ett snabbtågs projekt som skall sammanbinda 6 städer och 2 flygplatser i Nederländerna med blixtrande hastighet. Även detta projektet är långt framskridet och ett av de som mest troligen kommer att realiseras.
MörkLila: Ultraspeed500 projektet. Ett av de mest ambitiös projekten. Detta projekt har haft den största planerings budgeten på över 10miljoner kronor. I praktiken är de klart att sätta spaden i marken, men politikerna tvekar.
MörkBrunt: Swissmetro. Det äldsta av projekten i listan. Detta projektet är så gammalt att Transrapid inte var tillgänglig kommersiellt när projektet startade. Detta projekt är därför baserat på en alternativ metod. Möjliga kompatibla vagnar diskuteras. Projekten är ett av de absolut dyraste och tekniskt komplicerade.
De oranga streckade sträcken föreställer befintliga TGV banor. Eftersom Frankrike troligen aldrig kommer att släppa in tysk teknik på deras mark så kommer de att trimma TGV till de sista för att konkurrera. I Swissmetro förstudien finns planer på att göra en kombinerad TGV - Magnettågs station. Över engelska kanalen har de börjat diskuteras en ny tunnel. Det har funnits diskussioner om att göra denna till maglev, men då tunnlen fortfarande skulle trafikera till Frankrike var detta inget realistiskt alternativ.
Är Maglev ett realistiskt alternativ. Storbritannien, EU, fler tyska delstater, Schweiz och Nederländerna tror att de är ett seriöst alternativ. Om Hamburg är de som börjar bygga systemet borde vi i Sverige inte vara sämre än att vara beredda att länka dit, eftersom det är den knutpunkten som ligger närmast oss.
tisdag 16 juni 2009
Del 4: Fusion till verklighet
Som de flest av er kanske redan vet finns fusionskraft och har funnits sedan 50-talet i form av kärnvapen. En vanlig missuppfattning är att de behövs en fissionsbomb för att spränga en fusionsbomb. Orsaken att man använder en fissionsbomb är för att öka sprängkraften, inte för att det är nödvändigt. Det är även fissionsbomben som är orsaken till nerfallet från konventionella kärnvapen.
Under 50 och 60-talet experimenterades med att använda kärnladdningar i civilt syfte. Bland annat grävde man en djuphavshamn i Alaska med hjälp av kärnladdningar. Men på grund av den begränsade tekniken vid tidpunkten blev nedfallet mycket högt.
Idag kan de låta som ett absurt sätt att gräva en hamn. Men faktum är att den gängse uppfattningen om nedfall från kärnvapen är till stor del baserat på de här experimentet. I samma era föreslogs att man skulle skapa energi genom att spränga ett "rent" kärnexplosion och utnyttja bakgrunds värmen. En sådan lösning skulle troligen bli både kostnadseffektiv och relativt strålningsfri, nu är sätter dock politiken gränser för en sådan lösning.
Till skillnad från fission är den kritiska massan för fusion närmast mikroskopisk. Man kan därför göra expositionen likvärdigt i relativa termer mikroskopisk.
Det är på detta sätt som ITER reaktorn fungerar. Denna metod är betydligt säkrare än vad den verkar. Eftersom man bara har bränsle för varje enskild explosion i processen i taget så finns de ingen risk för en större explosion. Bränslet produceras i samma hastighet som de förbrukas.
Problemet här är att storleken på explosionen påverkar inte priset på anläggningen. Detta gör att en anläggning blir mer ekonomisk ju större den är. I praktiken resulterar det att i ett land i storlek med Sverige så finns de bara möjlighet att ha storleken med en anläggning.
Detta medför två stora problem. Dels betyder det att man får mycket svårt att serva anläggningen, eftersom man inte kan stänga av den. Det andra problemet är stabilitet.
Lösningen på problemet är redundans.
Alla delar som inte påverkas av skalningen drar man ner i storlek och ökar i antalet. De grå/svarta rektanglarna skall likna ångturbiner, eller ångturbin hallar. I stället för att ha en enorm har man flera mindre, förslagsvis 8. Om en turbin går sönder eller behöver servas, inget problem. Centralt ligger fusionskammaren, från denna går ånga till respekive turbin. Om fusionskammaren behöver stängas ner för service så finns två enorma konventionella bränkamrar. Dessa är inte till för att ersätta effekten från fusionskammaren vid nerstänignangar, utan snarare till för att användas vid effekttoppar vid nerstägningar, ren tillförsel av maxeffekt. De kan även användas för att fasa in kraftverket på elnätet eftersom en så stor kraftproducent måste fasas in på nätet försiktigt.
För att snabbt tillföra effekt på nätet vid exempelvis nödstopp kan man använda ett större saltlager som laddas via rekatorn vid drift.
Sverige är teoretiskt sett för litet för en fusionsreaktor, iaf i de dimentioner man räknar med att bygga dem när de kommer ut. Men för att kunna använda en fusionsreaktor alls måste man på något sätt dela upp den enorma effekten i bitar.
Det som troligen är de största hindret mot fusionskraft innom den närmaste framtiden är troligen varken teknsika, politiska eller praktiska, utan snarare ekonomiska. Att bygga en fusionsreaktor kan i sig vara ekonomiskt lönsamt. Problemet är att för de elföretag som gör det betyder det i förlängingen ekonomiskt sjävmord eftersom de underminera sin möjlighet att sälja annan potensielt sett dyrare kraft.
Under 50 och 60-talet experimenterades med att använda kärnladdningar i civilt syfte. Bland annat grävde man en djuphavshamn i Alaska med hjälp av kärnladdningar. Men på grund av den begränsade tekniken vid tidpunkten blev nedfallet mycket högt.
Idag kan de låta som ett absurt sätt att gräva en hamn. Men faktum är att den gängse uppfattningen om nedfall från kärnvapen är till stor del baserat på de här experimentet. I samma era föreslogs att man skulle skapa energi genom att spränga ett "rent" kärnexplosion och utnyttja bakgrunds värmen. En sådan lösning skulle troligen bli både kostnadseffektiv och relativt strålningsfri, nu är sätter dock politiken gränser för en sådan lösning.
Till skillnad från fission är den kritiska massan för fusion närmast mikroskopisk. Man kan därför göra expositionen likvärdigt i relativa termer mikroskopisk.
Det är på detta sätt som ITER reaktorn fungerar. Denna metod är betydligt säkrare än vad den verkar. Eftersom man bara har bränsle för varje enskild explosion i processen i taget så finns de ingen risk för en större explosion. Bränslet produceras i samma hastighet som de förbrukas.
Problemet här är att storleken på explosionen påverkar inte priset på anläggningen. Detta gör att en anläggning blir mer ekonomisk ju större den är. I praktiken resulterar det att i ett land i storlek med Sverige så finns de bara möjlighet att ha storleken med en anläggning.
Detta medför två stora problem. Dels betyder det att man får mycket svårt att serva anläggningen, eftersom man inte kan stänga av den. Det andra problemet är stabilitet.
Lösningen på problemet är redundans.
Alla delar som inte påverkas av skalningen drar man ner i storlek och ökar i antalet. De grå/svarta rektanglarna skall likna ångturbiner, eller ångturbin hallar. I stället för att ha en enorm har man flera mindre, förslagsvis 8. Om en turbin går sönder eller behöver servas, inget problem. Centralt ligger fusionskammaren, från denna går ånga till respekive turbin. Om fusionskammaren behöver stängas ner för service så finns två enorma konventionella bränkamrar. Dessa är inte till för att ersätta effekten från fusionskammaren vid nerstänignangar, utan snarare till för att användas vid effekttoppar vid nerstägningar, ren tillförsel av maxeffekt. De kan även användas för att fasa in kraftverket på elnätet eftersom en så stor kraftproducent måste fasas in på nätet försiktigt.
För att snabbt tillföra effekt på nätet vid exempelvis nödstopp kan man använda ett större saltlager som laddas via rekatorn vid drift.
Sverige är teoretiskt sett för litet för en fusionsreaktor, iaf i de dimentioner man räknar med att bygga dem när de kommer ut. Men för att kunna använda en fusionsreaktor alls måste man på något sätt dela upp den enorma effekten i bitar.
Det som troligen är de största hindret mot fusionskraft innom den närmaste framtiden är troligen varken teknsika, politiska eller praktiska, utan snarare ekonomiska. Att bygga en fusionsreaktor kan i sig vara ekonomiskt lönsamt. Problemet är att för de elföretag som gör det betyder det i förlängingen ekonomiskt sjävmord eftersom de underminera sin möjlighet att sälja annan potensielt sett dyrare kraft.
lördag 13 juni 2009
Del 3: Maglev till verklighet
Maglev beskrivs ofta som en dyr lösning på snabbtågs problemet. Mycket riktigt kostar Maglev väldigt mycket, men de gör konventionell järnväg med. Jag väljer att jämföra med den lösningen som transrapid har tagit fram. Denna lösningen är både billigare och mer flexibel än den japanska motsvarigheten.
Här är transrapid i genomskärning med en konventionell höghastighets järnväg.
De kanske kan tyckas orättvist att jämföra ett Transrapid spår med två konventionella höghastighetsspår. Men detta beror på att Transrapid har högre kapacitet, ca dubbla (beroende på konfiguration) och därför inte behöver fler spår. Idagsläget i Europa är den vanligaste konfigurationen på banor att man har två snabbtågs spår och ett eller två godstågsspår.
Att ha mötesspår är inte nödvändigt för extrema höghastighetståg eftersom dessa färdas så fort mellan stationerna så att tågen utan problem hinner mötas när de är stillastående.
En annan vanlig frågeställning är om banan måste vara upphöjd. Svaret på det är i princip nja. Detta svar kräver en förklaring.
De röda blocken på bilden är korrigerings block där man ställer om dem efterhand som fundamenten sjunker i marken. På en vanlig järnväg har man löst det genom att lägga tonvis med grus, men den lösningen är inte tillräckligt exakt. På de tyska snabbtågsjärnvägarna (ICE) har man löst det genom att gjuta en massiva järnvägsbank. Denna lösning är otroligt kostsam.
Om man ändå använder fundament på detta sättet kan man lika gärna höja upp spåret vid behov.
Många påstår att Transrapids systemförstör landskapsmiljön mer än konventionell räls. Här visar jag en genomskärning genom en normal landskaps bild. Här ser man tydligt fördelarna av den brantare stigningen och att Transraipd steglöst kan gå från att ligga direkt på mark till användas som bro. Vad de gäller att blockera landskapet är konventionell järnväg en betydligt mer blockerande effekt.
De mjuka aspekterna åt sidan, vad som verkligen spelar roll i verkligheten är krass ekonomi och praktiska fördelar. I Skåne har de sedan början av 90-talet byggts en tunnel igenom en horst vid namn Hallandsåsen. Tunnlen beräknas kosta vid färdigställande 10,5miljarder kr i 2008års penningvärde och detta exklusive kapitalkostnader för 25 års byggtid.
Ett Transrapid spår kan ledigt åka över Hallandsåsen motorvägen som idag går upp för nordsidan lutar ca 10grader vilket är den skarpaste lutningen som Transrapid kan åka upp för (bilden är inte skalenlig).
Totala kostnaden för anläggningen i Kina var ca 9miljarder kr för 30,5km dubbelspår, 2 stationer samt 3 tåg @ 3 vagnar @100personer/vagn. Total kostnad blir då 150miljoner kr/km räls vilket då inkluderar en vagn var 6km räls samt en station för var 30km/h räls samt en bangård per 60km/räls. Kostnaden på 9miljarder inkluderar den tyska subventioneringen och all konstruktions kostnad och transport kostnad.
Många tror att de är dyrare att bygga Maglev i Sverige än i Kina, men faktum är att nästan hela banan samt fundamenten tillverkades i Tyskland och transporterades till Kina. Dessutom har en del framgång gjorts sedan banan byggdes vad de gäller att tillverkad en billigare. Kostnaden för en banan kommer sannolikt inte att öka, utan snarare att sjunka i takt med att man bygger större system.
Totala kostnaden blir då troligen runt 150miljoner/km.
Tryck för skarpare bild
Den här kartan visar vad man får för motsvarande kostnad. Vad som är tydligt är att Transrapid fortfarande är dyrare än konventionell järnväg över jämt landskap, men skillnaden är mindre än skillnaden i hastighet.
För knepiga situationer så som under Hallandsåsen och i Helsingborgs Centrum visar Transrapid sin fördel.
Det är lite sent att vara efterklok. Pengarna i åsen är redan begravda och det är inget man kan göra åt det. Men lärdomen finns att hämta.
Här är ett sätt som ett bansystem skulle kunna byggas ut. Sträckan Stockholm-Helsingborg skulle här kosta 75 miljarder inklusive 11 stationer och runt 80 vagnar av varierande typ. 75miljarder motsvarar Sveriges skatte budget för 20 dagar.
Stationerna är uppdelade i 3 typer.
Liten station (lime): Med mötesspår samt 1 stickspår där 1 tåg kan passera (köra om eller möte) i full hastighet samtidigt som ytterligare 1 står på stationsområdet.
Mellan station(ljusgrön) : Två huvudperronger och en pendeltågs pendeltågs perrong samt två stickspår, en på var sida.
Stor station (Militär grön): Två huvudperronger och två pendeltågs pendeltåg, två stickspår samt bangård.
Tågen synkas i ett par kategorier, vid max trafik blir resultaet följande.
Expresståg: 1avgång per timme med långdistans expresståg som stannar på endast stora stationer. Vid varje enskilt tillfälle finns de endast 2 tåg av denna typ på sträckan. 2tåg@8vagnar.
Regionståg: 2 avgånger per timme, stannar på mellan och stora stationer. Vid hög trafik finns det 6 tåg av denna typ på sträckan. 6tåg@5vagnar.
Lokaltåg: Stannar på samtliga stationer. Avgår 3 gånger per timme. Vid varje tillfälle finns de 12 tåg av denna typ på sträckan. 12tåg@2vagnar.
Godståg: Dessa tåg fyller rälsen vid lågtrafik med kvarvarande rälskapacitet för container och trailer transport.
Hur kan man ha fler tåg än vad man har sträckor och riktningar? Det är just de finurliga med denna lösningen. Man kan nämligen köra flera tåg på samma sträcka samtidigt utan att de riskerar att krocka.
I praktiken sätter man upp ett "tåg" av tåg. Beronde på trafik och vilket slag sätter man upp trafiken på olika sätt. Eftersom de andrig finns mer än 2 expresståg på hela banan vid ett och samma tillfälle kan man enkelt konfigurera tidtabellen på sådant sätt att de alltid möts i den stora centralstationen på mitten av linjen. Om ytterligare kapacitet behövs kan nyckel sträckan mitt emellan huvudstationerna expanderas till dubbelspår för att då med minimal insats öka kapaciteten med upp till 40%. I detta fallet skulle exempelvis Norrköping=>Linköping expanderas för att öka möjligheten att ha fler tåg.
För den situationen där två uppsättningar med tåg möter varandra blir resultatet att lokaltåg möter en hel uppsättning med 3 tåg vid de tillfälle då de stannar på en liten station. Regionaltåg möter då en uppsättning tåg vid regionalstationer. För att optimera det hela beronde på avstånden så varierar man tågens hastighet något. Typisk hastighet för ett lokaltåg är mellan 250 och 350km/h, för ett regionaltåg 300 till 450km/h och för ett expresståg 450 till 600km/h.
Allt detta för mindre än 1/5 av vad Sverige lägger på bidrag varje ensikt år. Detta är en investering som kommer att hålla klass i 30 år framöver.
För magnettåg är de varken ekonomi eller teknik som är problemet utan politisk ovilja!
Här är transrapid i genomskärning med en konventionell höghastighets järnväg.
De kanske kan tyckas orättvist att jämföra ett Transrapid spår med två konventionella höghastighetsspår. Men detta beror på att Transrapid har högre kapacitet, ca dubbla (beroende på konfiguration) och därför inte behöver fler spår. Idagsläget i Europa är den vanligaste konfigurationen på banor att man har två snabbtågs spår och ett eller två godstågsspår.
Att ha mötesspår är inte nödvändigt för extrema höghastighetståg eftersom dessa färdas så fort mellan stationerna så att tågen utan problem hinner mötas när de är stillastående.
En annan vanlig frågeställning är om banan måste vara upphöjd. Svaret på det är i princip nja. Detta svar kräver en förklaring.
De röda blocken på bilden är korrigerings block där man ställer om dem efterhand som fundamenten sjunker i marken. På en vanlig järnväg har man löst det genom att lägga tonvis med grus, men den lösningen är inte tillräckligt exakt. På de tyska snabbtågsjärnvägarna (ICE) har man löst det genom att gjuta en massiva järnvägsbank. Denna lösning är otroligt kostsam.
Om man ändå använder fundament på detta sättet kan man lika gärna höja upp spåret vid behov.
Många påstår att Transrapids systemförstör landskapsmiljön mer än konventionell räls. Här visar jag en genomskärning genom en normal landskaps bild. Här ser man tydligt fördelarna av den brantare stigningen och att Transraipd steglöst kan gå från att ligga direkt på mark till användas som bro. Vad de gäller att blockera landskapet är konventionell järnväg en betydligt mer blockerande effekt.
De mjuka aspekterna åt sidan, vad som verkligen spelar roll i verkligheten är krass ekonomi och praktiska fördelar. I Skåne har de sedan början av 90-talet byggts en tunnel igenom en horst vid namn Hallandsåsen. Tunnlen beräknas kosta vid färdigställande 10,5miljarder kr i 2008års penningvärde och detta exklusive kapitalkostnader för 25 års byggtid.
Ett Transrapid spår kan ledigt åka över Hallandsåsen motorvägen som idag går upp för nordsidan lutar ca 10grader vilket är den skarpaste lutningen som Transrapid kan åka upp för (bilden är inte skalenlig).
Totala kostnaden för anläggningen i Kina var ca 9miljarder kr för 30,5km dubbelspår, 2 stationer samt 3 tåg @ 3 vagnar @100personer/vagn. Total kostnad blir då 150miljoner kr/km räls vilket då inkluderar en vagn var 6km räls samt en station för var 30km/h räls samt en bangård per 60km/räls. Kostnaden på 9miljarder inkluderar den tyska subventioneringen och all konstruktions kostnad och transport kostnad.
Många tror att de är dyrare att bygga Maglev i Sverige än i Kina, men faktum är att nästan hela banan samt fundamenten tillverkades i Tyskland och transporterades till Kina. Dessutom har en del framgång gjorts sedan banan byggdes vad de gäller att tillverkad en billigare. Kostnaden för en banan kommer sannolikt inte att öka, utan snarare att sjunka i takt med att man bygger större system.
Totala kostnaden blir då troligen runt 150miljoner/km.
Tryck för skarpare bild
Den här kartan visar vad man får för motsvarande kostnad. Vad som är tydligt är att Transrapid fortfarande är dyrare än konventionell järnväg över jämt landskap, men skillnaden är mindre än skillnaden i hastighet.
För knepiga situationer så som under Hallandsåsen och i Helsingborgs Centrum visar Transrapid sin fördel.
Det är lite sent att vara efterklok. Pengarna i åsen är redan begravda och det är inget man kan göra åt det. Men lärdomen finns att hämta.
Här är ett sätt som ett bansystem skulle kunna byggas ut. Sträckan Stockholm-Helsingborg skulle här kosta 75 miljarder inklusive 11 stationer och runt 80 vagnar av varierande typ. 75miljarder motsvarar Sveriges skatte budget för 20 dagar.
Stationerna är uppdelade i 3 typer.
Liten station (lime): Med mötesspår samt 1 stickspår där 1 tåg kan passera (köra om eller möte) i full hastighet samtidigt som ytterligare 1 står på stationsområdet.
Mellan station(ljusgrön) : Två huvudperronger och en pendeltågs pendeltågs perrong samt två stickspår, en på var sida.
Stor station (Militär grön): Två huvudperronger och två pendeltågs pendeltåg, två stickspår samt bangård.
Tågen synkas i ett par kategorier, vid max trafik blir resultaet följande.
Expresståg: 1avgång per timme med långdistans expresståg som stannar på endast stora stationer. Vid varje enskilt tillfälle finns de endast 2 tåg av denna typ på sträckan. 2tåg@8vagnar.
Regionståg: 2 avgånger per timme, stannar på mellan och stora stationer. Vid hög trafik finns det 6 tåg av denna typ på sträckan. 6tåg@5vagnar.
Lokaltåg: Stannar på samtliga stationer. Avgår 3 gånger per timme. Vid varje tillfälle finns de 12 tåg av denna typ på sträckan. 12tåg@2vagnar.
Godståg: Dessa tåg fyller rälsen vid lågtrafik med kvarvarande rälskapacitet för container och trailer transport.
Hur kan man ha fler tåg än vad man har sträckor och riktningar? Det är just de finurliga med denna lösningen. Man kan nämligen köra flera tåg på samma sträcka samtidigt utan att de riskerar att krocka.
I praktiken sätter man upp ett "tåg" av tåg. Beronde på trafik och vilket slag sätter man upp trafiken på olika sätt. Eftersom de andrig finns mer än 2 expresståg på hela banan vid ett och samma tillfälle kan man enkelt konfigurera tidtabellen på sådant sätt att de alltid möts i den stora centralstationen på mitten av linjen. Om ytterligare kapacitet behövs kan nyckel sträckan mitt emellan huvudstationerna expanderas till dubbelspår för att då med minimal insats öka kapaciteten med upp till 40%. I detta fallet skulle exempelvis Norrköping=>Linköping expanderas för att öka möjligheten att ha fler tåg.
För den situationen där två uppsättningar med tåg möter varandra blir resultatet att lokaltåg möter en hel uppsättning med 3 tåg vid de tillfälle då de stannar på en liten station. Regionaltåg möter då en uppsättning tåg vid regionalstationer. För att optimera det hela beronde på avstånden så varierar man tågens hastighet något. Typisk hastighet för ett lokaltåg är mellan 250 och 350km/h, för ett regionaltåg 300 till 450km/h och för ett expresståg 450 till 600km/h.
Allt detta för mindre än 1/5 av vad Sverige lägger på bidrag varje ensikt år. Detta är en investering som kommer att hålla klass i 30 år framöver.
För magnettåg är de varken ekonomi eller teknik som är problemet utan politisk ovilja!
söndag 7 juni 2009
Filmer och historia
Många filmer bygger på historiska händelser. Jag titta just på en gammal piratfilm, och fundera vad som hände i Europa under samma period. Därför samla jag ihop alla historiska händelser jag kunde komma på till en enda tidslinje så man lätt och enkelt kan se hur de hänger ihop.
Tryck för skarp bild.
Vissa perioder avlöser varandra. Romriket avlöses av tidiga medeltiden som avlöses av högre medeltiden. Därför har jag gjort dessa som en linje. Plötsligt inträffar en händelse som sätter stopp för en tid. Upptäckten av Amerika stoppar medeltiden. Världskriget stoppar riket under solen och industriella revolutionen. I vissa fall fungerar de tvärt om. I fallet med pesten, så när den slutar sätter den fart på renseansen.
Kom gärna med förslag på händelser och perioder jag kan lägga till.
Tryck för skarp bild.
Vissa perioder avlöser varandra. Romriket avlöses av tidiga medeltiden som avlöses av högre medeltiden. Därför har jag gjort dessa som en linje. Plötsligt inträffar en händelse som sätter stopp för en tid. Upptäckten av Amerika stoppar medeltiden. Världskriget stoppar riket under solen och industriella revolutionen. I vissa fall fungerar de tvärt om. I fallet med pesten, så när den slutar sätter den fart på renseansen.
Kom gärna med förslag på händelser och perioder jag kan lägga till.
lördag 6 juni 2009
Del 2 - Elbil till verkligheten
När man säger elbil tänker de flesta på bilar som har ett batteri i bagagen som behöver laddas efter varje tur. Detta är inte den enda typ av elbil. Om man tittar till nöjesfällt så kan man se den klassiska "radiobilarna" som ett elbils system. Även "morfars-bilarna" är elbilar.
"Morfars-bilarna" tar elkraft från två skenor i rälsen. Däremot radiobilarna tar uppenbart energi från nätet i taket. Men vad få tänker på är att även golvet ger energi. För radiobilarna är spänningen i taket och jorden är golvet.
Detta system skulle kunna jämföras med i samhället där en spårvagn fungerar på samma sätt som radiobilarna medan morfars-bilarna kan jämföras med 3-spårs tåg så som Alstoms spårvagn
http://i122.photobucket.com/albums/o263/Daneelo/Occasional%20Train%20Blogging/LocalRail/Tram_Bordeaux.jpg
Siemens har ett konkurrerande system med trådlös överföring via induktans, detta påminner laddningen på en elektrisk tandborste. Sedan finns de de systemet som trådbussar använder.
Nu går det inte att använda något av systemen direkt för en bil. Alla system har begräsningar som gör dem olämpliga för bilar.
Trådbussystem:
Trådarna måste vara högt upp, blir för högt för en personbil, de aerodynamiska nackdelarna blir större än vinningen.
3e-räl:
En bil är för dåligt jordad (inte alls) för att kunna hantera ett sådant system.
Tandborstladdning:
Kapaciteten är för dålig och förlusterna för stora. Problem med virvelströmar för de oanvändbart för vägar där icke anpassade fordon kör.
Spårvagns modellen:
Samma som trådbus och 3e-räl.
Det finns även system för att lagra elektrisk energi som kemisk energi. Exempelvis som jonlagring, vätgas och kolväten. Dessa tre system har alla nackdelen av att ha tämligen dålig verkningsgrad. Och för ett samhälle där mycket elektrisk energi produceras via kolväten är de fullständigt meningslöst.
Att använda batterier till fullo är i dag inte ett alternativ. Batterier har i dag både för dålig cyklningskapacitet och för dålig kapacitet. De bästa batterierna idag har 200wh/kg och runt 1000cykler eller 120wh/kg och 2500cykler. För att rena elbilar ska bli ett alternativ krävs minst 400wh/kg och runt 3000cykler.
Så jag föreslår en ny variant av lösning. Använda befintliga gatljus med befintlig elkraft för att montera in trådlösa energisändare. Detta kan tyckas slösaktigt och farligt. Men i spektrumet strax under IR strålning är både effektiviteten hög och farligheten låg. Integrerat med systemet finns ett system som spårar mottagaren, begränsar effekten och stänger av om verkningsgraden blir för låg. Om exempelvis en hand kommer mellan och blockerar strålningen stängs den omedelbart av. Verkningsgraden i denna spektrum är dessutom mycket högt. I praktiken kan detta vara effektivare än att ladda batterier för att använda energin senare.
Genom att använda väldigt många antenner med mycket hög frekvens så blir energin väldigt riktad. Om man använder en antenn får den 180graders svepyta, två så blir de 90 grader, fyra så blir det 45 grader. För frekvenser i terahertzområdet kan man använda flera hundra antenner och och spridningsvinklar på under 1 grad. Genom att göra mottagaren större än sändaren så eliminerar man förlusterna för spridningen.
Detta kan låta som futuristiskt framtids nonsens, men faktum är att tekniken redan finns. Stor del av infrastrukturen finns redan. Stolpar för uppsättning och kraft finns redan. Vad som behöver göras är att stärka infrastrukturen för de ökade behovet vid större belastning.
Troligen kommer vi innom bara ett par år att börja se WLan acecsspunkter som använder liknande teknik som kan överföra åtskilliga watt med mycket små förluster. Detta kommer förhoppningsvis reduera mängden sladdar betydligt.
"Morfars-bilarna" tar elkraft från två skenor i rälsen. Däremot radiobilarna tar uppenbart energi från nätet i taket. Men vad få tänker på är att även golvet ger energi. För radiobilarna är spänningen i taket och jorden är golvet.
Detta system skulle kunna jämföras med i samhället där en spårvagn fungerar på samma sätt som radiobilarna medan morfars-bilarna kan jämföras med 3-spårs tåg så som Alstoms spårvagn
http://i122.photobucket.com/albums/o263/Daneelo/Occasional%20Train%20Blogging/LocalRail/Tram_Bordeaux.jpg
Siemens har ett konkurrerande system med trådlös överföring via induktans, detta påminner laddningen på en elektrisk tandborste. Sedan finns de de systemet som trådbussar använder.
Nu går det inte att använda något av systemen direkt för en bil. Alla system har begräsningar som gör dem olämpliga för bilar.
Trådbussystem:
Trådarna måste vara högt upp, blir för högt för en personbil, de aerodynamiska nackdelarna blir större än vinningen.
3e-räl:
En bil är för dåligt jordad (inte alls) för att kunna hantera ett sådant system.
Tandborstladdning:
Kapaciteten är för dålig och förlusterna för stora. Problem med virvelströmar för de oanvändbart för vägar där icke anpassade fordon kör.
Spårvagns modellen:
Samma som trådbus och 3e-räl.
Det finns även system för att lagra elektrisk energi som kemisk energi. Exempelvis som jonlagring, vätgas och kolväten. Dessa tre system har alla nackdelen av att ha tämligen dålig verkningsgrad. Och för ett samhälle där mycket elektrisk energi produceras via kolväten är de fullständigt meningslöst.
Att använda batterier till fullo är i dag inte ett alternativ. Batterier har i dag både för dålig cyklningskapacitet och för dålig kapacitet. De bästa batterierna idag har 200wh/kg och runt 1000cykler eller 120wh/kg och 2500cykler. För att rena elbilar ska bli ett alternativ krävs minst 400wh/kg och runt 3000cykler.
Så jag föreslår en ny variant av lösning. Använda befintliga gatljus med befintlig elkraft för att montera in trådlösa energisändare. Detta kan tyckas slösaktigt och farligt. Men i spektrumet strax under IR strålning är både effektiviteten hög och farligheten låg. Integrerat med systemet finns ett system som spårar mottagaren, begränsar effekten och stänger av om verkningsgraden blir för låg. Om exempelvis en hand kommer mellan och blockerar strålningen stängs den omedelbart av. Verkningsgraden i denna spektrum är dessutom mycket högt. I praktiken kan detta vara effektivare än att ladda batterier för att använda energin senare.
Genom att använda väldigt många antenner med mycket hög frekvens så blir energin väldigt riktad. Om man använder en antenn får den 180graders svepyta, två så blir de 90 grader, fyra så blir det 45 grader. För frekvenser i terahertzområdet kan man använda flera hundra antenner och och spridningsvinklar på under 1 grad. Genom att göra mottagaren större än sändaren så eliminerar man förlusterna för spridningen.
Detta kan låta som futuristiskt framtids nonsens, men faktum är att tekniken redan finns. Stor del av infrastrukturen finns redan. Stolpar för uppsättning och kraft finns redan. Vad som behöver göras är att stärka infrastrukturen för de ökade behovet vid större belastning.
Troligen kommer vi innom bara ett par år att börja se WLan acecsspunkter som använder liknande teknik som kan överföra åtskilliga watt med mycket små förluster. Detta kommer förhoppningsvis reduera mängden sladdar betydligt.
Prenumerera på:
Inlägg (Atom)