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Descripción

La mayoría de los coches están inactivos el 90-95% del tiempo. Con un cambio acelerado hacia el uso de vehículos eléctricos (VE), las baterías de los VE ofrecen un enorme potencial en cuanto al uso de su enorme capacidad de almacenamiento colectivo como solución flexible para apoyar a la red, que puede verse gravada con un suministro intermitente de energía renovable. La carga bidireccional de vehículos eléctricos (V2X) se refiere a los cargadores de VE que permiten no sólo cargar la batería del VE, sino también tomar energía de la batería del coche y devolverla a la red cuando sea necesario.

Hay dos receptores principales de la energía de un VE: la red (V2G) y la electricidad de una vivienda o edificio (V2H). La carga bidireccional crea una mayor sinergia entre el sector del transporte limpio y las fuentes de energía renovables, ya que las baterías de los coches pueden almacenar el exceso de energía creada por fuentes renovables variables, como la eólica y la solar, y luego suministrar energía a la red o al hogar cuando la demanda es alta o la producción de energía es baja. Esto reduce las restricciones, disminuye la necesidad de invertir en infraestructuras de red y permite una mayor integración de las energías renovables. Además, la carga V2H puede actuar como fuente de energía de emergencia durante los cortes de electricidad, y la V2G puede proporcionar a los propietarios de vehículos unos ingresos extra mediante el arbitraje de los precios de la energía variables en el tiempo.

Problemas por resolver

Congestión de la redCreciente consumo de energíaGeneración fluctuante de energías renovablesPicos desiguales en el uso de la energía
Productos que ofrecen estas funciones

Solución de optimización vehículo-red de CENERO

Los sistemas de propulsión eléctrica configurarán y cambiarán significativamente el futuro de la movilidad. Nuestro concepto de optimización V2G demuestra la carga bidireccional para mejorar la estabilidad de la red.

Contexto de la ciudad

¿A qué factores de apoyo y características de una ciudad se adapta esta Solución? ¿Qué factores facilitarían la implantación?

A medida que las ciudades generan cada vez más energía renovable para alcanzar sus objetivos de neutralidad de carbono, la carga bidireccional ofrece un sistema de almacenamiento de energía más barato para equilibrar y optimizar la red. Sin embargo, para que la carga bidireccional tenga éxito en una ciudad, debe haber normativas y políticas que apoyen dicha solución:

  • Para que la tecnología V2G sea lo bastante atractiva como para desplegarse a gran escala, los propietarios de VE deben poder "apilar" flujos de ingresos procedentes de los servicios de flexibilidad que proporciona la batería de su coche. Un proyecto piloto danés descubrió flujos de ingresos de una media de 1.860 EUR al año(Andersen, 2021).
  • También tiene que haber un alto nivel de despliegue de VE en la ciudad con las mismas capacidades V2X para permitir la agregación de las baterías de los VE para crear una especie de central eléctrica virtual.
  • Las estaciones de recarga de VE y las redes de distribución deben ser interoperables para evitar la dependencia del proveedor y permitir una conectividad rentable entre los VE y las diversas infraestructuras de recarga.
  • Además, los estudios han demostrado que los sistemas eléctricos basados en la energía solar son los que más beneficios incrementales obtienen de la carga bidireccional.

Como la tecnología es nueva, las ciudades pueden promover un comportamiento sostenible construyendo la infraestructura a pequeña escala (por ejemplo, la flota municipal) con la intención de desarrollar la solución a largo plazo. Además, para apoyar el despliegue a gran escala de la carga bidireccional, las nuevas estaciones de carga planificadas deberían ser cargadores "inteligentes" capaces de facilitar el servicio de red descrito con la solución V2X.

Factores de apoyo

  1. Alto despliegue de VE para que puedan agregarse
  2. Regulación que permita señales de precios para optimizar la carga y la descarga
  3. Interoperabilidad entre los VE, las estaciones de recarga y las redes de distribución

Iniciativas gubernamentales

¿Qué esfuerzos y políticas están llevando a cabo las administraciones públicas locales/nacionales para contribuir a fomentar y apoyar esta Solución?
  • En el Reino Unido, sólo los puntos de recarga domésticos que utilizan tecnología inteligente pueden optar a la financiación gubernamental en virtud del Plan de Recarga Domiciliaria de Vehículos Eléctricos. (IRENA , 2019)
  • El Paquete de Energía Limpia de la UE elimina las tasas de "doble carga" por extraer e inyectar energía a la red. (IRENA, 2019)

Mapeo de las partes interesadas

¿Qué partes interesadas hay que tener en cuenta (y cómo) en relación con la planificación y aplicación de esta Solución?

Mapa de las partes interesadas en un sistema bidireccional de recarga de vehículos eléctricos (BABLE, 2021)

Potencial del mercado

¿Cuál es el mercado potencial de esta Solución? ¿Existen objetivos de la UE que apoyen la implantación? ¿Cómo ha evolucionado el mercado a lo largo del tiempo y más recientemente?

Según el Centro de Investigación de la Energía Solar y el Hidrógeno (ZSW) de Alemania, a principios de 2019 había 5,6 millones de VE en las carreteras de todo el mundo. Si la mayoría de los vehículos de pasajeros vendidos a partir de 2040 fueran eléctricos, en 2050 podrían circular más de 1.000 millones de VE. Esto significaría que a mediados de siglo habría unos 14 teravatios-hora (TWh) de baterías de VE disponibles para prestar servicios a la red, frente a los 9 TWh previstos de capacidad de baterías estacionarias. Normalmente, los VE sólo necesitan cargarse durante el 10% del tiempo que permanecen parados y están aparcados el 95% del tiempo, lo que deja el 85% de su vida útil para, en teoría, proporcionar servicios de flexibilidad a la red(Mohammadi, 2019).

Estructura de costes

Los puntos de recarga bidireccionales son todavía una tecnología incipiente y hay muy pocos en el mercado. Por tanto, la estructura de costes varía mucho y se espera que cambie a medida que madure la tecnología.

Los costes de un sistema de carga bidireccional de vehículos eléctricos se deben a los costes de interfaz, que son de 3 a 5 veces superiores a los de la carga inteligente unidireccional. Además, es necesario un nuevo hardware y las baterías podrían degradarse más rápidamente.

Datos y normas

¿Qué normas, modelos de datos y software son relevantes o necesarios para esta Solución?
  • Las normas internacionales para estandarizar la tecnología de carga V2X incluyen la IEC 63110 y la IEC 61850 (IRENA, 2019)
  • Se espera que en 2021 se publique en Europa una versión actualizada de la norma ISO 15118 - 2, que se ocupa de la comunicación entre el VE y una estación de carga (ISO 15118-20). Esto permitirá la funcionalidad "Plug & Charge". (IRENA, 2019)

La creación de esta solución ha sido apoyada por la financiación de la UE

Casos de Uso

Explora ejemplos reales de aplicación de esta Solución.

Energía

Movilidad

Carga bidireccional en la Baumwollspinnerei

Introducir estaciones de carga bidireccionales, junto con sistemas inteligentes de gestión de carga y carga, para la e-movilidad en la Baumwollspinnerei. Convirtiendo así un mero consumidor de energía (vehículo eléctrico) en un sistema potencial de almacenamiento de energía.

Energía

Movilidad

Carga y almacenamiento inteligente de VE

La interacción de la gestión de la carga para controlar la velocidad de carga (y, en el caso de los VE bidireccionales, la dirección de carga) en relación con las baterías de almacenamiento, a fin de aumentar la estabilidad de la red y potenciar el uso de fuentes de energía renovables in situ.

Movilidad

Energía

Carga de vehículo a X (V2X) para vehículos eléctricos

En Barcelona se ha implantado una forma innovadora de recarga Vehicle-to-X (V2X) para Vehículos Eléctricos. Esto puede aumentar la penetración de las energías renovables, el almacenamiento de energía, la flexibilidad de la red y facilitar la optimización de la gestión energética.

Energía

Edificio

El Proyecto Parker - Servicios V2G

El proyecto Parker puso a prueba la validez de una flota de empresa con servicios Vehicle to Grid (V2G) para apoyar a la red eléctrica y favorecer una mayor integración de las energías renovables, al tiempo que se obtienen ingresos.

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