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Consumo e produção responsáveis
A maior parte dos automóveis está estacionada sem fazer nada durante 90-95% do tempo. Com uma mudança acelerada para a utilização de veículos eléctricos (VE), as baterias dos VE oferecem um enorme potencial em termos de utilização da sua vasta capacidade de armazenamento coletivo como uma solução flexível para apoiar a rede, que pode ser sobrecarregada com um fornecimento intermitente de energia renovável. O carregamento bidirecional de veículos eléctricos (V2X) refere-se a carregadores de VE que permitem não só carregar a bateria do VE, mas também retirar energia da bateria do automóvel e devolvê-la à rede quando necessário.
Existem dois receptores principais de energia de um VE: a rede (V2G) e a eletricidade de uma casa ou edifício (V2H). O carregamento bidirecional cria uma maior sinergia entre o sector dos transportes limpos e as fontes de energia renováveis, uma vez que as baterias dos automóveis podem armazenar o excesso de energia criada por fontes renováveis variáveis, como a eólica e a solar, e depois fornecer energia à rede ou a casa quando a procura é elevada ou a produção de energia é baixa. Isto reduz os cortes de energia, diminui a necessidade de investimentos em infra-estruturas de rede e permite uma maior integração das energias renováveis. Além disso, o carregamento V2H pode atuar como uma fonte de energia de emergência durante as falhas de energia e o V2G pode proporcionar aos proprietários de veículos um rendimento extra através da arbitragem dos preços da energia variáveis no tempo.
Problemas a resolver
| Congestionamento da rede eléctrica | Aumento do consumo de energia | Flutuação da produção de energias renováveis | Picos irregulares no consumo de energia |
Os sistemas de propulsão eléctrica irão moldar e alterar significativamente o futuro da mobilidade. O nosso conceito de optimização V2G demonstra uma carga bidireccional para melhorar a estabilidade da rede.
À medida que as cidades produzem cada vez mais energia renovável para atingir os seus objectivos de neutralidade de carbono, o carregamento bidirecional oferece um sistema de armazenamento de energia mais barato para equilibrar e otimizar a rede. No entanto, para que o carregamento bidirecional tenha êxito numa cidade, é necessário que existam regulamentos e políticas que apoiem esta solução:
Como a tecnologia é nova, as cidades podem promover um comportamento sustentável construindo a infraestrutura em pequena escala (por exemplo, a frota municipal) com a intenção de desenvolver a solução a longo prazo. Além disso, para apoiar a implantação em larga escala do carregamento bidirecional, as estações de carregamento recentemente planeadas devem ser carregadores "inteligentes" capazes de facilitar o serviço de rede descrito com a solução V2X.
Mapa das partes interessadas de um sistema de carregamento bidirecional de veículos eléctricos (BABLE, 2021)
De acordo com o Centro de Investigação em Energia Solar e Hidrogénio (ZSW) da Alemanha, 5,6 milhões de veículos eléctricos circulavam nas estradas mundiais no início de 2019. Se a maioria dos veículos de passageiros vendidos a partir de 2040 forem eléctricos, mais de mil milhões de veículos eléctricos poderão estar em circulação em 2050. Isto significaria que, em meados do século, estariam disponíveis cerca de 14 terawatts-hora (TWh) de baterias de VE para fornecer serviços de rede, em comparação com os 9 TWh previstos de capacidade de baterias estacionárias. Normalmente, os VE só precisam de carregar 10% do tempo em que estão parados e estão estacionados 95% do tempo, deixando 85% do seu tempo de vida para, em teoria, fornecer serviços de flexibilidade à rede(Mohammadi, 2019).
Os pontos de carregamento bidireccionais são ainda uma tecnologia incipiente e existem muito poucos no mercado. Assim, a estrutura de custos varia muito e espera-se que mude à medida que a tecnologia amadurece.
Os custos de um sistema de carregamento bidirecional de veículos eléctricos devem-se aos custos da interface, que são 3 a 5 vezes superiores aos do carregamento inteligente unidirecional. Além disso, é necessário novo hardware e as baterias podem degradar-se mais rapidamente.
Energia
Mobilidade
A interação da gestão de carga para controlar a taxa de carga (e no caso de VEs bidireccionais - direção de carga) em relação às baterias de armazenamento, a fim de aumentar a estabilidade da rede e melhorar a utilização de fontes de energia renováveis no local.
Mobilidade
Energia
Em Barcelona, foi implementada uma forma inovadora de carregamento Vehicle-to-X (V2X) para veículos eléctricos. Isto pode aumentar a penetração das energias renováveis, o armazenamento de energia, a flexibilidade da rede e facilitar a optimização da gestão da energia.
Energia
Edifício
O projecto Parker testou a validade de uma frota da empresa com serviços Vehicle to Grid (V2G) para apoiar a rede eléctrica e apoiar uma maior integração das energias renováveis, ao mesmo tempo que gera receitas.