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Sistema público de recarga para vehículos eléctricos
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Energía
Movilidad
La normativa actual de la UE sobre emisiones de los coches es la más estricta del mundo. Junto con otras restricciones, los umbrales ya no pueden cumplirse sólo con los coches convencionales. Una tecnología alternativa, que reduce las emisiones locales, son los vehículos eléctricos.
Energía asequible y limpia
Industria, Innovación e Infraestructuras
Consumo y producción responsables
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Descripción
La normativa actual de la UE sobre emisiones de los coches es la más estricta del mundo. Junto con otras restricciones, los umbrales ya no pueden cumplirse sólo con los coches convencionales. Una tecnología alternativa, que reduce las emisiones locales, son los vehículos eléctricos (VE). Para que los VE entren con éxito en el mercado, es necesaria una infraestructura que funcione. Los clientes consideran que el acceso inadecuado a las estaciones de carga es el tercer obstáculo más grave para la compra de VE, después del precio y la autonomía(Mckinsey, 2018). Por tanto, los sistemas públicos de recarga para vehículos eléctricos apoyan la electrificación de los sistemas de movilidad urbana. Mientras que el precio y la autonomía mejoran cada año, los cargadores pueden ser de distintos rangos de potencia y tecnologías de carga. Además, pueden integrarse de forma inteligente en la red local y proporcionar información sobre el sistema a clientes, operadores y otras partes interesadas. Para la experiencia del usuario, se recomienda incluir un sistema de pago y autenticación, que facilite el acceso y aumente la transparencia del proceso de carga. También es una cuestión de acceso a las estaciones de recarga, ya que la recarga se realiza mientras el coche está aparcado, y la posibilidad de reservar plazas de aparcamiento (adyacentes a la estación de recarga) es un reto legal en muchos países. Las plazas de aparcamiento exclusivas para VE no resuelven el problema, ya que otro VE (totalmente cargado) puede aparcar durante un largo periodo de tiempo en la plaza de la que se da cuenta de la carga tras la llegada.
Problemas por resolver
Creciente demanda de recarga de VE
Emisiones de carbono
Contaminación atmosférica
Beneficios
Los beneficios muestran de forma tangible cómo la aplicación de una Solución puede mejorar la ciudad o el lugar.
El objetivo principal del Sistema Público de Recarga de Vehículos Eléctricos es ofrecer instalaciones de recarga para vehículos eléctricos. Mientras que es probable que algunos beneficios se cumplan con una implementación básica de la solución, el cumplimiento de los beneficios potenciales depende de las funciones implementadas en un proyecto específico.
Principales beneficios
Fomento de los modelos de transporte privado sostenible
Reducción de la contaminación atmosférica local
Beneficios potenciales
Reducción de los costes de explotación
Mejora la estabilidad de la red
Reducir las emisiones de GEI
Promover un comportamiento sostenible
Mejorar la integración social
Funciones
Las funciones te ayudan a entender lo que los productos pueden hacer por ti y cuáles te ayudarán a conseguir tus objetivos.
Cada solución tiene al menos una función obligatoria, que es necesaria para lograr el propósito básico de la solución, y varias funciones adicionales, que son características que pueden añadirse para proporcionar beneficios adicionales.
Funciones obligatorias
Cargando vehículo
Permitir la carga de vehículos en el espacio público
Accediendo a cargador
Productos que dan acceso a los usuarios a los puntos de carga (como tarjetas RFID, aplicaciones)
Funciones potenciales
Gestión de sistema de carga
Productos que optimizan el consumo de energía y los precios hacia un proceso de carga eficiente
En movimiento pasajeros en vehículo eléctrico
Todo tipo de vehículos eléctricos, como autobuses, coches y bicicletas
Gestión de suministro energético
Gestiona la conexión a la red del punto o puntos de carga
Pagando a para cargar
Productos que permiten al usuario pagar por la carga, por ejemplo, con tarjeta de crédito, pago electrónico o en efectivo
Informar a clientes sobre el sistema de cobro
Productos que informan al cliente sobre el servicio (por ejemplo, ocupación, precios, procesos)
Productos que ofrecen estas funciones
Simulación de carga de la flota del E-Mobility Hub
Mientras todo el tráfico se electrifica, los centros de movilidad también se transforman. Los nuevos centros de movilidad eléctrica deben satisfacer todo tipo de necesidades de carga para las distintas flotas, hoy y en el futuro.
Las aplicaciones de recarga permiten a los conductores de vehículos eléctricos acceder cómodamente a casi toda la infraestructura de recarga pública y por Internet.
Una variante es generalmente algo que es ligeramente diferente de otras cosas similares. En el contexto de las Soluciones, las variantes son diferentes opciones o posiblemente subcampos/ramas mediante los cuales puede aplicarse la Solución, por ejemplo, diferentes opciones tecnológicas.
Hay dos tipos principales de cargadores de VE no residenciales: CA y CC. Además, se están desarrollando sistemas de carga inalámbrica, pero todavía no a una escala significativa.
Descripción
En este sistema, un convertidor integrado en el coche convierte la CA en corriente continua para cargar la batería. Se conoce como carga "normal" a unos 20 kW. Hay dos niveles de carga de CA, aunque el Nivel 2 es el único adecuado para las estaciones de carga públicas. En 2020, había 200.000 estaciones públicas de carga de CA en los estados miembros de la UE. El tiempo de carga suele ser de 4 a 8 horas.
La carga de CC es la opción de carga "rápida", que funciona a potencias de entre 25 kW y 350 kW, y también se conoce como carga de nivel 3. El sistema de carga convierte la CA de la red en CC antes de que la corriente entre en el vehículo. En 2020, había 25.000 estaciones públicas de carga de corriente continua en los Estados miembros de la UE. El tiempo de carga suele ser de 20 a 30 minutos.
Estos sistemas son tecnologías relativamente incipientes y aún no se han producido a una escala significativa. Utilizan ondas electromagnéticas para cargar las baterías, y suelen implicar una almohadilla de carga conectada a un enchufe de pared y una placa fijada al vehículo. La tecnología disponible actualmente se ajusta a los cargadores de nivel 2 y tiene 11 kW de potencia.
¿A qué factores de apoyo y características de una ciudad se adapta esta Solución? ¿Qué factores facilitarían la implantación?
Un gran número de vehículos eléctricos.
Un menor número de viviendas unifamiliares implica una mayor necesidad de carga pública.
Las ciudades urbanas densas con gran cantidad de aparcamientos en la calle y en garajes comerciales se enfrentan a una mayor demanda de carga pública.
Iniciativas gubernamentales
¿Qué esfuerzos y políticas están llevando a cabo las administraciones públicas locales/nacionales para contribuir a fomentar y apoyar esta Solución?
Los países europeos tienen diversas subvenciones e incentivos para construir infraestructuras de recarga de VE. Por ejemplo, Alemania ofrece lo siguiente para las estaciones de recarga públicas:
Una subvención de hasta 3.000 euros por la compra de estaciones de carga de hasta 22 kW.
Una subvención de hasta 12.000 euros por la compra de cargadores de corriente continua de hasta 100 kW.
Una subvención de hasta 30.000 euros por la compra de cargadores de corriente continua de más de 100 kW.
Las conexiones a la red están subvencionadas con hasta 5.000 euros para las de baja tensión y 50.000 euros para las de media tensión.
¿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 la infraestructura pública de recarga (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?
Implantación
Tiempo medio de implantación: 0,5 - 1 años
Importe de la inversión inicial: 50.000 - 250.000 euros para una o dos estaciones de recarga rápida
Panorama del mercado
El mercado de los vehículos eléctricos es un mercado en constante crecimiento. La mayoría de las estaciones de recarga públicas están financiadas y promovidas por los gobiernos.
Costes y tiempo de carga
En general, el aumento de los costes acorta el tiempo de carga. Una de las razones es que el aumento de la potencia de carga requiere actualizaciones de la red, lo que responsabiliza a un aumento significativo de los costes de inversión.
Pero además del aumento de los costes, los bajos tiempos de carga permiten que más personas utilicen el cargador al día. Por eso, todos los cargadores públicos de 3,6 kW CA a 62,5 CC, compiten en un nivel de costes comparable, con aproximadamente 1370-1800 EUR/kW en cuanto a los costes por capacidad. El nivel de coste de los cargadores de 250 CC es menos de la mitad. Pero eso sólo se aplica a un funcionamiento a tiempo completo (ficticio).
Una estación de carga rápida está diseñada para un máximo de 75 usuarios al día, mientras que un cargador de CA para un máximo de cuatro usuarios al día. Por tanto, se necesitarían casi 20 cargadores lentos para igualar una estación de carga rápida. Como los cargadores rápidos de CC están totalmente estirados, son la opción pública más barata. El coste de mantenimiento puede ser significativo para los equipos de carga en la calle, lo que es una de las razones del bajo coste de un cargador doméstico.
Estructura de costes
En general, existe un consenso en el sector de que el coste de las unidades de recarga públicas tiende a la baja y seguirá disminuyendo. Sin embargo, los costes de instalación son muy variables y no hay consenso entre las partes interesadas del sector sobre la dirección de los futuros costes de instalación(Departamento de Energía de EEUU, 2015).
Los Puertos de Carga suelen requerir una inversión de:
Nivel 2 CA oscila entre 400 y 6.500 USD, o
La carga rápida de CC oscila entre 10.000 y 40.000 USD
y suponen unos costes variables de instalación de:
El nivel 2 de CA oscila entre 600 y 12700 USD, o
La carga rápida de CC oscila entre 4.000 y 51.000 USD.
El siguiente gráfico ofrece una visión general de los distintos rangos de costes.
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.
Movilidad
Estación de Movilidad en Mülheim
Las Estaciones de Movilidad de Mülheim ofrecen a los trabajadores y residentes del ajetreado distrito un lugar donde pueden encontrar fácilmente varias opciones de transporte alternativo. El objetivo es fomentar un cambio de comportamiento desde el uso del coche hacia modos de transporte más activos, como caminar y montar en bicicleta.
La gestión de flotas de equilibrio de carga demuestra la capacidad de las estaciones de carga inteligentes de LSW para ser utilizadas como un activo flexible en caso de congestión en la red de distribución. La congestión puede resolverse iniciando y deteniendo a distancia el proceso de carga a través de la central eléctrica virtual.
Impulso VLCi: Sistema de recarga de vehículos eléctricos
El proyecto Impulso VLCi dispone de un sistema inteligente integral de gestión de recarga de vehículos eléctricos en el entorno de la ciudad de València.
Infraestructura de recarga ChargeBIG con 100 puntos de recarga
En el aparcamiento de la empresa MAHLE se han instalado 100 puntos de recarga de corriente alterna para los coches de los empleados y de la empresa, con el fin de contribuir a la reducción de la contaminación atmosférica en Stuttgart. La instalación sirve como demostración y laboratorio real para el futuro desarrollo de la infraestructura de recarga de vehículos eléctricos.
La instalación de infraestructura de recarga de vehículos eléctricos (VE), que permitirá a Nottingham aumentar su red de autobuses ecológicos de 45 a 58 E-Buses.
Greencity es el primer distrito urbano de Suiza que cumple las condiciones de la sociedad de los 2000 vatios y representa una zona en gran medida independiente de la red, que depende al 100% del suministro de fuentes de energía renovables generadas localmente y de un concepto de movilidad innovador y respetuoso con el medio ambiente.
Desarrollo de soluciones de movilidad inteligente en Amberes
Para seguir fomentando y facilitando el uso de vehículos eléctricos, tanto privados como compartidos, se elaboró una nota política sobre la recarga eléctrica para ciudadanos y empleados como respuesta a la creciente demanda de movilidad eléctrica e infraestructura de recarga.
Plan Maestro de Recarga de Vehículos Eléctricos en Estocolmo
La ciudad de Estocolmo tiene como objetivo desarrollar un Plan Maestro de recarga para supervisar y complementar el desarrollo de infraestructuras para la recarga de VE, con el fin de garantizar que satisface eficazmente las necesidades de todos los conductores, incluido el uso empresarial.
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.
Infraestructura de recarga normal para vehículos eléctricos
Los vehículos eléctricos aumentan su cuota de ventas de coches y la infraestructura de recarga es importante para facilitar la transición a un parque móvil mejorado en las ciudades. En Estocolmo se han instalado entre cinco y diez estaciones de recarga normales para satisfacer las necesidades de los ciudadanos.
Infraestructura de recarga rápida para vehículos eléctricos
En Estocolmo, Fortum ha instalado una estación de carga rápida dentro del proyecto GrowSmarter en el aparcamiento situado junto al restaurante McDonald's. Las estaciones de carga rápida podrían proporcionar a los vehículos eléctricos baterías totalmente cargadas en menos de 30 minutos.
Carga inteligente para vehículos eléctricos en Eindhoven
Para fomentar el uso de Vehículos Eléctricos y gestionar mejor la infraestructura de recarga, se desarrolló un sistema de recarga inteligente. Se han instalado 6 cargadores de CA de Tipo 2 en Strijp-S con dos puntos de recarga. Se incluye en el proyecto un sistema de gestión de cargas punta/sistema de gestión de la carga.
Estación de recarga electrónica con mando a distancia en Mülheim
La solución pretende promover la sustitución de los vehículos de combustible fósil facilitando el uso de VE. La infraestructura de recarga permite a los inquilinos cargar sus VE. Se implanta en colaboración con varios proveedores de movilidad eléctrica compartida, lo que hace innecesario el uso del coche privado.
En colaboración con el Ayuntamiento de Dundee, Creative Dundee impulsa los datos abiertos alineados con el 8º Clúster de Datos de la Ciudad. El trabajo abarca modelos, conjuntos de herramientas y metodologías, compartiendo abiertamente perspectivas culturales para ayudar a tomar decisiones y ofrecer un conjunto de herramientas de análisis versátil.
Los sistemas de vehículos compartidos permiten a los clientes utilizar varios vehículos sin necesidad de poseer cada uno de ellos. Existen diferentes tipos de sistemas de vehículos compartidos en el mercado. Las diferencias pueden incluir el tipo de vehículo compartido, como el coche compartido, la bicicleta compartida, el scooter compartido o el vehículo eléctrico compartido.
El Sistema de Autobuses Eléctricos es un sistema de transporte público que funciona únicamente con autobuses eléctricos. Los autobuses eléctricos ofrecen ventajas medioambientales al producir cero emisiones locales. Además, su mayor vida útil y sus reducidos gastos operativos los hacen ventajosos desde el punto de vista económico.
Un sistema de bicicletas compartidas pretende proporcionar a una comunidad una flota compartida de bicicletas. Por tanto, los usuarios individuales no tienen que poseer una bici, sino que todos pueden utilizar la flota de forma flexible.
Un sistema de aparcamiento inteligente utiliza sensores u otras tecnologías para determinar la disponibilidad de aparcamientos en las ciudades. Esta información puede compartirse con los conductores, lo que reduce el tiempo dedicado a buscar aparcamiento y, por tanto, la congestión del tráfico.
La resiliencia urbana es la capacidad de un sistema urbano y de todos sus componentes, a través de escalas temporales y espaciales, de mantener o recuperar rápidamente las funciones deseadas ante una perturbación.
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