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By SmartWallboxes
La demanda de la red eléctrica Española se disparará a medida que el país se acerque a la ambición de una economía neta cero en 2050, en parte debido a los vehículos y a la necesaria carga de los coches eléctricos.
Se estima que el consumo total de electricidad en ese año será de 890tWh, casi tres veces más que la cifra de 2020, de 304tWh.
Gran parte de esta cifra se deberá al mayor uso de la electricidad en sectores consumidores de energía como la industria y la calefacción, pero la electrificación de la red de transporte por carretera también tendrá un impacto significativo.
Se espera que los vehículos eléctricos representen más de 80tWh. “Se plantearán cuestiones sobre cómo se cargarán a medida que crezca la demanda de suministro eléctrico”, afirma en su informe 2021 Future Energy Scenarios.
“La recarga inteligente, en la que los propietarios de vehículos eléctricos ceden a terceros cierto control sobre el mejor momento para cargar o la automatización basada en el precio, será una herramienta eficaz para apoyar las redes eléctricas locales y nacionales”.
La forma más básica de recarga inteligente permite al usuario establecer manualmente las horas de carga de un vehículo, lo que le permite ahorrar aprovechando las tarifas de tiempo de uso, que ofrecen precios más bajos de la electricidad en momentos de alta oferta y baja demanda, como por la noche entre la 1 y las 5 de la mañana.
Las flotas que operan con un modelo de retorno a la base, en el que los vehículos se enchufan en un depósito, pueden utilizar esto para escalonar los tiempos de carga y ayudar a evitar una costosa actualización de la red eléctrica que puede ser necesaria si todos sus vehículos eléctricos se cargan al mismo tiempo.
“En algunos casos, el coste de la electrificación podría ser superior al de los vehículos, lo que haría inviable la transición desde el punto de vista comercial”, afirma Nicole Thompson, directora de innovación social y responsable de asociaciones de cocreación de Hitachi Vantara.
El siguiente paso en la recarga inteligente es utilizar la inteligencia artificial para que los cargadores se comuniquen con la red eléctrica y respondan a los cambios en el nivel de oferta, demanda y coste.
Para ello, el usuario especificaría el nivel de carga que necesita y el tiempo que necesita el vehículo, y el sistema gestionaría el flujo de energía hacia la batería para garantizarlo.
Mayor flexibilidad en la carga de los coches eléctricos
“Ahora hay mucha más energía renovable en la red y eso es una buena noticia por muchas razones”, dice Ben Fletcher, director asociado de EV en la empresa de hardware y software de baterías inteligentes Moixa.
“También significa que tener la flexibilidad de poder decidir qué vehículo está cargando y cuál no, y trabajar con la red, es muy importante de una manera que probablemente no haya sido tan importante antes, especialmente con el tamaño de la flota de vehículos eléctricos que está llegando.
“Ahí es donde entra la inteligencia. Hay tarifas eléctricas que están ayudando a apoyar como Octopus Agile, que sigue el precio mayorista de la electricidad.
“Es una tarifa innovadora y una herramienta fantástica que tiene la capacidad de cambiar cada media hora, pero hay que estar al tanto y seguir lo que ocurre, así como triangularlo con el momento en que se necesita que el vehículo esté listo.
“La inteligencia permitirá a los clientes aprovechar al máximo este tipo de tarifas junto con las compañías energéticas en la transición hacia una energía cada vez más renovable”.
Moixa es socio del proyecto EV Fleet-centred Local Energy System (EFLES), cuyo objetivo es mostrar cómo la inteligencia artificial (IA) puede romper las barreras a la electrificación para los operadores de flotas, maximizando el coste y el ahorro de carbono de los vehículos eléctricos.
Con el apoyo del Fondo de Estrategia Industrial para la Investigación y la Innovación del Gobierno del Reino Unido, otros socios del proyecto son UK Power Networks, UPS y Cross River Partnership.
Se basa en el ensayo Smart Electric Urban Logistics (SEUL) de 2017 a 2019, en el que Cross River Partnership, UPS y UK Power Networks desarrollaron una tecnología de carga en el depósito de UPS en Camden para afrontar el reto de cargar una flota de VE sin una costosa actualización de la red eléctrica local.
“Empezamos con los vehículos eléctricos en Londres en 2008 y tuvimos una costosa actualización de la red eléctrica, que podía llevarnos hasta 63 vehículos eléctricos”, dice Claire Thompson-Sage, coordinadora de desarrollo sostenible de UPS.
“Llegamos a ese límite en 2017, así que trabajamos con el proyecto SEUL para desarrollar una tecnología de red inteligente que nos permitiera tener una flota totalmente electrificada en Londres, a la que aspiramos ahora”.
“El proyecto (EFLES) se basa en estudiar cómo podemos optimizar la energía”.
Thompson-Sage afirma que, como UPS carga sus vehículos durante la noche, utiliza muy poca energía durante el día y que utilizará el proyecto para estudiar cómo gestionar sus sistemas energéticos, incluidos los paneles solares in situ y el almacenamiento estático de baterías.
Ahorro del 70% en gastos de capital
El proyecto SEUL ha identificado un ahorro de capital de alrededor del 70% mediante el uso de una solución de carga de los coches eléctricos inteligente en lugar de mejorar la red eléctrica local.
ELFES va un paso más allá y la integración de la plataforma GridShare de Moixa supervisará y analizará una multitud de fuentes de datos en el depósito, incluidos los precios de la energía, la demanda de energía y las previsiones meteorológicas, para optimizar la carga cuando la energía sea más limpia y barata, al tiempo que se utiliza el almacenamiento de energía in situ y la generación de energía solar.
“El proyecto SEUL se centraba en la gestión de los costes de capital, pero ¿qué pasa con los costes operativos?”, se pregunta Sefinat Otaru, director del proyecto ELFES de Cross River Partnership.
“Así fue como surgió este proyecto y, una vez que termine el año que viene, se tratará en gran medida de compartir los resultados y ayudar a otras organizaciones interesadas a ponerse en contacto con las personas adecuadas para que, con suerte, recojan el balón y lo sigan haciendo”.
La recarga inteligente para flotas también es objeto de otras pruebas, como el proyecto Fleet Connected Smart Charging (FCSM).
Este proyecto está dirigido por la empresa de ciencia de datos Miralis Data, la empresa de gestión de la energía Envisij y la empresa de recarga de vehículos eléctricos Mina.
Su objetivo es crear una solución de carga de los coches eléctricos inteligente para optimizar la capacidad eléctrica de un emplazamiento y permitir que las flotas realicen la transición a los vehículos eléctricos de forma más rápida y eficiente.
Durante el proyecto, que ha obtenido financiación de la Oficina de Vehículos de Emisión Cero, Envisij informará sobre la capacidad eléctrica y la demanda del emplazamiento en tiempo real y proyectado, mientras que Miralis ideará una solución de carga inteligente para optimizar la capacidad restante, cargando los vehículos dentro de los parámetros de coste y capacidad. La solución está prevista para este 2022.
El Gobierno del Reino Unido también ha identificado que la carga inteligente tiene un papel clave, y la Ley de Vehículos Automatizados y Eléctricos de 2018 le da los poderes a través de la legislación secundaria para obligar a que todos los puntos de carga vendidos o instalados en el Reino Unido tengan una funcionalidad inteligente.
En 2019, introdujo el requisito de que todos los puntos de carga de vehículos eléctricos domésticos financiados por el Gobierno deben utilizar tecnología inteligente y ahora propone que los cargadores domésticos y en el lugar de trabajo instalados a partir de mayo deben estar preprogramados para apagarse durante las horas punta (de 8 a 11 de la mañana y de 4 a 10 de la tarde) para aliviar la presión sobre la Red Nacional.
Los propietarios y las flotas podrán anular los horarios preestablecidos para tener en cuenta a los trabajadores nocturnos y a las personas con horarios diferentes.
La recarga de los coches eléctricos inteligente no es para todos
Aunque el número de cargadores inteligentes -tanto en los hogares como en las empresas- está aumentando rápidamente, la recarga inteligente puede no convenir a todos los conductores, dice Fletcher, y añade: “Habrá algunas personas que no se sentirán satisfechas con la recarga: “Habrá algunas personas que se lleven su vehículo a casa y puede que estén de guardia las 24 horas del día, por lo que necesitan cargar el vehículo lo antes posible”.
Para ellos, hay que ir a casa y poner el vehículo a cargar inmediatamente, porque esa persona necesita tener la seguridad de que, si le llaman en mitad de la noche, podrá responder”.
“Otros conductores tienen un ciclo de trabajo mucho más predecible. Puede que lleguen a casa a las 6 de la tarde y salgan a las 7 de la mañana del día siguiente, lo que ofrece una ventana de oportunidad en la que la carga puede optimizarse con respecto a la tarifa correspondiente para asegurarse de que ambas cosas funcionan en términos de dinero y CO2.
“Eso beneficiaría al gestor de la flota en términos de los costes que se están poniendo, pero también beneficia al usuario porque no está pensando en ningún horario de carga”.
El Future Energy Scenarios de National Grid también destaca el papel que puede desempeñar la tecnología “vehicle-to-grid” (V2G), que permite a los vehículos eléctricos de batería (BEV) proporcionar servicios de almacenamiento de energía a la red eléctrica.
Esto permite a los usuarios enchufar su BEV para cargarlo y, potencialmente, vender cualquier excedente de electricidad a las redes locales y nacionales en las horas punta.
El ensayo del Proyecto Sciurus descubrió que los ingresos anuales simulados de un conductor que utilizara el V2G eran de 406 euros en comparación con el uso de un cargador no gestionado. En cambio, la recarga inteligente podría obtener 143 euros gracias a la optimización de las tarifas.
La iniciativa, que el socio del proyecto Cenex dice que es el mayor ensayo V2G del mundo, comenzó en 2018 y tiene más de 320 unidades V2G instaladas en los hogares del Reino Unido.
Los participantes pueden establecer sus preferencias en cuanto a los parámetros de carga y seguir controlando cuándo sus vehículos están listos para ser utilizados. Reciben una tarifa fija por cada kWh exportado a la red.
En su Proyecto Sciurus, Cenex analizó el comportamiento de los usuarios durante un periodo de 12 meses, examinando diferentes tipos de usuarios, y descubrió que, aunque las propuestas de V2G domésticas son adecuadas para una serie de conductores, las “furgonetas de flota de estilo utilitario” se encuentran entre los principales candidatos para la tecnología.
La consultora de bajas emisiones de carbono describe esta categoría como pequeñas furgonetas utilizadas para transportar pequeños volúmenes de herramientas y equipos entre las citas domésticas.
Son propiedad de una empresa, pero las mantiene el conductor y se cargan en casa o en las redes públicas.
Sin embargo, Cenex señala que el hogar al que se conectaría el vehículo no sería propiedad de la empresa y, por lo tanto, es poco probable que apoye las actividades de V2G con el vehículo en las instalaciones, a menos que haya beneficios financieros o de otro tipo para la organización.
Inconvenientes del V2G
Aunque una flota que opta por instalar la tecnología V2G tiene otras ventajas, como la posibilidad de preservar la salud de una batería, también hay inconvenientes.
En la actualidad, el coste de una unidad de carga V2G oscila entre las 4.000 y los 6.000 euros, lo cual es bastante más que un cargador inteligente.
En el Reino Unido también se están llevando a cabo otras pruebas, como la iniciativa “Electric Nation” de Western Power Distribution, en la que participan 100 propietarios de VE de Nissan en las Midlands, el suroeste de Inglaterra y el sur de Gales.
Algunas figuras del sector no están tan convencidas del papel que desempeñará la tecnología V2G en el futuro del ecosistema de recarga.
“La forma en que se lo explico a la gente es que la recarga inteligente ofrece el 90% de los beneficios de la V2G por el 10% de la complejidad”, dice Erik Fairbarn, fundador y director ejecutivo de Pod Point.
“Por esa razón, no creo que sea una parte muy significativa de la carga en la mayoría de los casos, pero si se trata de depósitos de autobuses o flotas de vehículos en un lugar concreto, hay casos de uso en los que creo que podría tener sentido.
“Pero si hablamos en general de todo el ecosistema de recarga, probablemente haya que seguirlo de cerca, pero no espero que ocurra mucho a corto plazo”.
Fletcher añade: “La respuesta a la pregunta “¿funcionará la V2G para mí?” es “depende”. Depende del tipo de flota y de la forma en que se utilicen los vehículos”.
Habrá momentos en los que la red esté sometida a una gran presión, pero para que la red se beneficie de las ventajas de la retroalimentación, los vehículos tienen que estar conectados y disponibles”.
“Esto encaja perfectamente con el ciclo de trabajo de algunas flotas, pero para otras puede ser más difícil.
“Cuando se habla de BEVs y V2G es fácil caer en la trampa de hablar de ellos como baterías con ruedas, pero el punto clave a recordar aquí es que la gente realmente compra vehículos para ir del punto A al punto B.
“Eso tiene que estar en el centro del funcionamiento de un BEV. La inteligencia y el V2G tienen que estar ahí para permitir que los vehículos trasladen cosas o personas de A a B de la forma más fácil y eficiente posible, no para que su función principal sea apoyar a la red.”
