Cómo integrar el almacenamiento solar y el almacenamiento residencial con sistemas de vehículo a hogar

390

Fuente: https://www.pv-magazine.com

Investigadores australianos han creado un modelo para optimizar la interacción entre los sistemas de vehículo a hogar (V2H) y los sistemas fotovoltaicos residenciales conectados al almacenamiento de baterías. Afirman que V2H puede ayudar a reducir el coste de la energía en un 16,7% en la carga en el lugar de trabajo y en un 25% en la carga pública.

Nissan Hoja Imagen: Motor Verso, www.motorverso.com, Flickr, CC BY 2.0 DEED

Científicos dirigidos por la Universidad de Australia del Sur han desarrollado un método de optimización para reducir los costos anuales de energía para los hogares utilizando tecnología Vehicle-to-Home (V2H) y fotovoltaica en los tejados.

V2H es un modelo de transferencia de energía en el que los hogares pueden utilizar la batería de su vehículo eléctrico (EV) para alimentar su carga doméstica.

«Este estudio propone un método novedoso de optimización del costo de la energía doméstica para un hogar conectado a la red con vehículos eléctricos, fuentes de energía renovables y almacenamiento de energía en baterías (BES)», explicaron. «Para lograr una gestión de la energía doméstica sensible a las tarifas eléctricas, se considera la carga de vehículos eléctricos en múltiples ubicaciones y la demanda de conducción diaria para programar adecuadamente la carga de vehículos eléctricos y los eventos V2H».

El novedoso modelo supone un sistema de gestión de energía doméstica (HEMS) que decide si importa o exporta energía a la red en función de los precios. Puede importar energía de la red, del BES o del vehículo eléctrico y exportar energía a todos ellos. Además, puede importar energía de un sistema fotovoltaico y de vehículos eléctricos ubicados fuera de la casa.

El modelo supone que el sistema opera bajo tarifas de tiempo de uso (TOU), donde el precio depende de la demanda. Adopta las tarifas TOU de dos empresas de servicios públicos australianas, AGL e IO Energy, y las compara. La diferencia es que, si bien IO ofrece precios pico más altos que AGL, también ofrece precios valle más bajos.

“Cuando la generación fotovoltaica excede el consumo doméstico combinado y la demanda de carga de vehículos eléctricos, el exceso de energía generada por fotovoltaica se utiliza primero para cargar el BES; Cuando el BES está completamente cargado, el exceso de energía fotovoltaica se devuelve a la red”, explicó el investigador. «Cuando la producción de energía fotovoltaica es menor que el consumo doméstico combinado y la demanda de carga de vehículos eléctricos, entonces la estrategia HEMS propuesta funciona de una de tres maneras basadas en tres períodos de precios dentro de la tarifa TOU».

Según el equipo de investigación, la primera forma se aplica a la última hora del período valle y luego se importa energía de la red. La segunda vía se refiere al resto del período valle y a los momentos en que las tarifas se encuentran entre los precios pico y valle. Luego, el BES se descarga para suministrar energía al hogar antes de importarla de la red.

El tercer y último método se activa en las horas punta. “Primero, se activa V2H para suministrar energía a la casa antes de descargar BES; cuando se alcanza el límite inferior designado del estado de carga (SoC) del vehículo eléctrico para el funcionamiento V2H y el BES está completamente descargado, se importa energía de la red”, explicaron los investigadores.

Además, el método establece que en la última hora de la tarifa valle, el BES puede ser cargado tanto por la energía fotovoltaica como por la red y no se descarga en absoluto. Durante el resto del día, el sistema se puede cargar con el exceso de generación fotovoltaica y descargarlo en el hogar.

“A diferencia del BES doméstico, la carga y descarga de vehículos eléctricos está limitada por variables adicionales, incluidas las horas de salida y llegada de los usuarios, la distancia de viaje diaria y los lugares de estacionamiento. En este estudio, se examinan dos tipos de uso de vehículos eléctricos residenciales: vehículos eléctricos de trabajo y vehículos eléctricos ocasionales”, añadió el grupo de investigación. “Work EV es un vehículo de propiedad privada que se utiliza principalmente para desplazarse hacia y desde el trabajo y se estaciona en los lugares de trabajo durante el horario laboral. Casual EV es un vehículo de propiedad privada que se utiliza para actividades diarias distintas del trabajo (por ejemplo, compras, educación, etc.) y se estacionará de manera flexible en lugares de estacionamiento públicos durante el día”.

Además, basándose en los perfiles de vehículos eléctricos de trabajo/casuales, el modelo presenta algunos escenarios de operación. En el escenario 1, el usuario trabajador carga el vehículo eléctrico en casa los días laborables y fuera de las horas punta los días no laborables. En el escenario 2, el usuario trabajador carga el vehículo eléctrico en el lugar de trabajo de forma gratuita durante el horario laboral los días laborables y en casa durante las horas valle los días no laborables. En el escenario 3, el usuario ocasional carga el vehículo eléctrico en casa durante las horas valle, tanto en días laborables como en días no laborables. En el escenario 4, el usuario ocasional carga el vehículo eléctrico en un aparcamiento público durante una hora diaria, tanto en días laborables como no laborables.

Todos los escenarios se definieron bajo el supuesto de que la carga esté disponible de forma gratuita durante la primera hora en los aparcamientos públicos.

Las tarifas eléctricasImagen: Universidad de Australia del Sur, Energías Renovables, CC BY 4.0 DEED

Las condiciones anteriores se insertaron luego en una simulación de software con un estudio de caso específico basado en un hogar con una carga de 17 kWh/día. El coche elegido fue un Nissan Leaf, con una distancia recorrida diaria de 37 km, según la media australiana. Se calculó que la capacidad fotovoltaica óptima era de 4 a 8 kW y la capacidad de BES era de 7 a 11 kWh, cambiando según los cuatro escenarios de uso descritos anteriormente.

«Los resultados demuestran que cuando la carga de vehículos eléctricos fuera del hogar está disponible de forma gratuita, el uso de la tecnología V2H es más beneficioso que la carga en el hogar», afirmaron los investigadores. «V2H puede ayudar a reducir el coste de la energía (COE) en un 16,7% para la carga en el lugar de trabajo y un 25% para la carga pública, ambos en comparación con el COE sin el uso de V2H».

Estos resultados se logran con la tarifa AGL, señalaron los investigadores, ya que IO proporcionó una reducción ligeramente menor. “El uso de la transferencia de energía V2H reduce la energía importada anual para todos los escenarios de carga fuera del hogar considerados en este estudio, con una reducción máxima posible del 36% para el AGL TOU en el escenario de carga pública”, agregaron.

Sus conclusiones se presentaron en el estudio » Operación del vehículo al hogar y carga en múltiples ubicaciones de vehículos eléctricos para la optimización del coste energético de los hogares con sistema fotovoltaico y almacenamiento de energía en baterías «, publicado recientemente en Renewable Energy .

Los comentarios están cerrados.

This website uses cookies to improve your experience. We'll assume you're ok with this, but you can opt-out if you wish. Accept Read More

Privacy & Cookies Policy