Conduciendo un futuro más inteligente

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Fuente: https://www.irena.org

El análisis IRENA explora el potencial y el impacto de los vehículos eléctricos de carga inteligente en la transición energética

Hoy en día, el automóvil promedio funciona con combustibles fósiles, pero la creciente presión por la acción climática, la caída de los costos de las baterías y la preocupación por la contaminación del aire en las ciudades, ha dado vida al vehículo eléctrico, una vez «costoso» y descuidado.

Con muchos nuevos vehículos eléctricos (EV) que ahora superan las capacidades de sus contrapartes propulsados ​​por combustibles fósiles en la carretera, los planificadores de energía buscan llevar la innovación al garaje: el 95% del tiempo de un automóvil se gasta estacionado. El resultado es que, con una planificación cuidadosa y la infraestructura adecuada, los EV estacionados y conectados podrían ser los bancos de baterías del futuro, estabilizando las redes eléctricas que funcionan con energía eólica y solar.

Una estación de recarga de vehículos eléctricos alimentada por energía solar fotovoltaica.

“Los vehículos eléctricos a escala pueden crear una gran capacidad de almacenamiento de electricidad, pero si todos cargan sus autos simultáneamente en la mañana o en la noche, las redes eléctricas pueden estresarse. El tiempo de carga es por lo tanto crítico. La ‘carga inteligente’, que carga y soporta vehículos a la red, abre un círculo virtuoso en el que la energía renovable hace que el transporte sea más limpio y los vehículos eléctricos soportan una mayor participación de fuentes renovables «, dice Dolf Gielen, Director del Centro de Innovación y Tecnología de IRENA.

Mirando ejemplos reales, un nuevo informe de IRENA, Perspectiva de la innovación: carga inteligente para vehículos eléctricos , guía a los países sobre cómo explotar el potencial de complementariedad entre la electricidad renovable y los EV. Proporciona una guía para los formuladores de políticas sobre la implementación de una estrategia de transición energética que saque el máximo provecho de los EV.

Implementación inteligente

La carga inteligente significa adaptar el ciclo de carga de los EV tanto a las condiciones del sistema de energía como a las necesidades de los usuarios del vehículo. “La carga inteligente es una de las innovaciones que sigue IRENA y presenta múltiples beneficios. Al disminuir el estrés de carga de EV en la red, la carga inteligente puede hacer que los sistemas de electricidad sean más flexibles para la integración de la energía renovable, y brinda una opción de electricidad baja en carbono para abordar el sector del transporte, al mismo tiempo que satisface las necesidades de movilidad «, dice Gielen.

La rápida captación de EV en todo el mundo significa que la carga inteligente podría ahorrar miles de millones de dólares en inversiones en la red necesarias para cumplir con las cargas de EV de manera controlada. Por ejemplo, el operador del sistema de distribución en Hamburgo, Stromnetz Hamburg, está probando un sistema de carga inteligente que utiliza tecnologías digitales que controlan la carga de vehículos según los sistemas y los requisitos de los clientes. Cuando se implementa completamente, esto reduciría la necesidad de inversiones en la red en la ciudad debido a la carga de carga de los EV en un 90%.

El análisis de IRENA indica que si la mayoría de los vehículos de pasajeros vendidos a partir de 2040 en adelante fueran eléctricos, más de 1 mil millones de EV podrían estar en la carretera para 2050, en comparación con los 6 millones actuales, lo que hace que empequeñezca la capacidad de las baterías estacionarias. Las proyecciones sugieren que, en 2050, podrían estar disponibles aproximadamente 14 horas terra-vatio (TWh) de baterías EV para proporcionar servicios de red, en comparación con solo 9 TWh de baterías estacionarias.

La implementación de sistemas de carga inteligente varía de básico a avanzado, dice Francisco Boshell, un analista de IRENA que supervisa el desarrollo y la implementación de estrategias de EV en todo el mundo. “Los enfoques más simples alientan a los consumidores a diferir su carga de los períodos de mayor a menor. Los enfoques más avanzados que utilizan tecnología digital (PDF), como los ‘mecanismos de control directo’ pueden servir al sistema eléctrico en un futuro cercano al ofrecer servicios de balance de energía y servicios auxiliares casi en tiempo real ”, explica Boshell.

Formas avanzadas de carga inteligente

Un enfoque avanzado de carga inteligente, llamado Vehículo a la red (V2G), permite que los EV no solo extraigan la electricidad de la red, sino que también inyecten electricidad a la red. La tecnología V2G puede crear un caso de negocios para los propietarios de automóviles, a través de agregadores (PDF), para proporcionar servicios auxiliares a la red. Sin embargo, para ser atractivo para los propietarios de automóviles, la carga inteligente debe satisfacer las necesidades de movilidad, lo que significa que los automóviles deben cobrarse cuando sea necesario, al costo más bajo, y los propietarios posiblemente deberían recibir una remuneración por prestar servicios a la red. Los instrumentos de políticas, como las rebajas para la instalación de puntos de carga inteligente y las tarifas de tiempo de uso (PDF), pueden incentivar un amplio despliegue de la carga inteligente.

«Hemos visto esto probado en el Reino Unido, Países Bajos y Dinamarca», dice Boshell. “Por ejemplo, desde 2016, Nissan, Enel y Nuvve se han asociado y han trabajado en una solución de gestión de energía que permite a los propietarios de vehículos y usuarios de energía operar como centros de energía individuales. «Sus dos proyectos piloto en Dinamarca y el Reino Unido han permitido a los propietarios de los VE de Nissan ganar dinero al enviar energía a la red a través de los cargadores bidireccionales de Enel».

¿Solución perfecta?

Si bien los VE tienen mucho que ofrecer para acelerar el despliegue de energía renovable variable, su aceptación también presenta desafíos técnicos que deben superarse.

El análisis de IRENA sugiere que la carga no controlada y simultánea de los EV podría aumentar significativamente la congestión en los sistemas de energía y la carga máxima. Esto se traduce en limitaciones para aumentar la proporción de energía solar fotovoltaica y eólica en los sistemas de energía, y la necesidad de costos adicionales de inversión en infraestructura eléctrica en forma de reemplazo y cables adicionales, transformadores, interruptores, etc., respectivamente.

Un aumento en la conducción autónoma y de «movilidad como servicio», es decir, las innovaciones para compartir el automóvil o aquellas que le permitirían a su automóvil rodar a extraños cuando no lo esté usando, podrían interrumpir la disponibilidad potencial de enchufes estabilizadores de la red. en vehículos eléctricos, ya que las baterías se conectarán y estarán disponibles para la red con menos frecuencia.

Impacto de carga según tipo

También ha quedado claro que la carga rápida y ultrarrápida es una prioridad para el sector de la movilidad, sin embargo, la carga lenta es más adecuada para la carga inteligente, ya que las baterías están conectadas y disponibles en la red durante más tiempo. Para una carga lenta, la ubicación de la infraestructura de carga en el hogar y en el lugar de trabajo es fundamental, un aspecto a considerar durante la planificación de la infraestructura. La carga rápida y ultrarrápida puede aumentar la tensión de demanda máxima en las redes locales. Las soluciones como el intercambio de baterías, las estaciones de carga con almacenamiento en búfer y la carga nocturna de EV pueden ser necesarias, en combinación con la carga rápida y ultrarrápida, para evitar grandes inversiones en infraestructura.

Para obtener más información sobre la carga inteligente, lea la Perspectiva de la innovaciónde IRENA : carga inteligente para vehículos eléctricos . El informe explora el grado de potencial de complementariedad entre las fuentes de energía renovables variables y los EV, y considera cómo este potencial podría aprovecharse a través de la carga inteligente de hoy y mediados de siglo, y el posible impacto de las interrupciones de movilidad esperadas en las próximas dos o tres décadas. 

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