a
a
HomeTecnologiaImpacte i oportunitats del vehicle elèctric a la xarxa elèctrica – Visions tecnològiques d’en Ramon Gallart

Impacte i oportunitats del vehicle elèctric a la xarxa elèctrica – Visions tecnològiques d’en Ramon Gallart

Tot sembla apuntar que en els propers deu anys una quantitat molt gran de nous vehicles elèctrics (VE) combinats en híbrids i totalment elèctrics, circularan per les carreteres d’arreu del món. Això conduirà a entendre els reptes i les oportunitats d’una adopció generalitzada de vehicles elèctrics. Per això, molts distribuïdors de diferents països, estan treballant i estudiant aquest impacte.

Actualment els consumidors d’energia exigeixen la qualitat de servei i la fiabilitat en el subministrament d’energia elèctric. Però això no és fàcil, es necessiten de moltes mesures i tecnologies avançades per garantir que la xarxa elèctrica estigui preparada per a la gran integració dels VE. Un disseny d’una arquitectura adequada per a un sistema de càrrega de VE és crucial per garantir una servei elèctric fiable d’acord a les demandes que provocaran aquest.

Una interacció i integració ben dissenyada amb seguretat i molta capacitat de telecomunicacions entre el VE i el sistema elèctric, pot millorar molt la fiabilitat i la sostenibilitat de la xarxa elèctrica. Aquesta tecnologia es denomina Vehicle to Grid(V2G). 

Per començar els desenvolupaments del V2G, només cal un entorn a petita escala que hauria de ser el suficientment fàcil i eficient per estimular una adopció més àmplia de la tecnologia. Això també servirà com a etapa educativa per preparar la societat per acceptar aquest nou concepte. Quan la tecnologia assoleixi un cert grau de maduresa, serà possible que aquest primers punts V2G a petita escala es pugin combinar i també interactuar mitjançant agregadors per a aplicacions útils de les xarxes intel·ligents. 

Hi ha molts papers i articles que demostren que la flexibilitat del carregador per VE, poden interactuar en diverses escales de la xarxa elèctrica, com ara la llar intel·ligent, la xarxa de distribució elèctrica i les micro-xarxes.

Però inicialment l’impacte del VE a la xarxa de BT, probablement, provocaràque la màxima demanda es doni de nit per tant, i des de la perspectiva dels distribuïdors podria tenir un increment en la potencia contractada d’uns 2 kW de mitjana per poder gestionar els consums de forma conjuntat de la llar i els VE.

Per altre banda, hi han estudis que assenyalen que els problemes en les infraestructures dels distribuïdors, començaran quan la penetració de EV sigui del 40%, és a dir una hosting capacity del 40% com a conseqüència de les potències instal·lades en els transformadors dels centres de transformació, seguit de les seccions del cables de la xarxa de B.T.

Una de les formes de minvar aquest impacte, seria la capacitat de poder gestionar els punts de recàrrega de vehicles elèctrics. Aquesta solució permet fer desconnexions dels punts de càrrega VEquan sorgeixi una restricció tècnica a la xarxa de BT. Per tant, aquesta opció de gestió de VE pot augmentar la hosting capacity  de les xarxes de BT.

Tot i que els impactes tècnics es podrien mitigar totalment, ja que els VE es desconnectarien al sorgir un problema, això tindrà un impacte negatiu en l’increment en el temps de càrrega i la degradació de les bateries.

En el cas d’adoptar una solucióbasada en la gestió del VE, un desplegament eficaç hauria de considerar l’intercanvi entre els beneficis del control, les capacitats de les bateries VEi els possibles problemes tècnics a les xarxes.

Però continuant, és dinterès veure com el V2G, en un context de llar intel·ligent podrà interactuar entre els electrodomèstics, fonts d’energia renovables i bateries.

La incorporació entre la bateria del VE i el sistema de llar intel·ligent ha evolucionat cap a un concepte completament nou: el sistema Vehicle to Home (V2H). Encara que la llar intel·ligent sol consistir en una bateria, gràcies a la bateria del cotxe, aquest dimensionament es podria reduir considerablement o substituir-se per la introducció del VE a l’entorn domèstic, sense perdre l’eficàcia del sistema. 

Amb la disponibilitat de la bateria del VE i connectada a la casa intel·ligent, el propi VE pot millorar l’accessibilitat de les energies renovables als electrodomèstics. Això es possible gràcies a la introducció de bateries addicional a la llar, on es pot emmagatzemar una generació excessiva d’energia renovable a la bateria EV per a un ús posterior a la llar. Aquest concepte de V2H és viable tècnicament i possiblement també ho és econòmicament per ser implementat de manera que sigui extrapolable a edificis comercials o d’oficines a petita escala.

En definitiva, la xarxa elèctrica en el propers anys, incloent el marc que ha de permetre el funcionament del VE conjuntament amb la seva gestió, esdevindrà essencial de manera que, ben segur l’actor agregador orientat a VE, tindrà un rol que el permetrà actuar com a mitjà entre l’operador del sistema de distribució i els usuraris de VE. Des del punt de vista del sistema elèctric, l’agregador serà considerat un emmagatzemador d’energia virtual que podria servir càrregues controlables. Aquesta interacció agregada obrirà nous potencials serveis al mercat elèctric amb tarifes i polítiques energètiques adequades.

Per altre banda, una estació de càrrega ràpida per VE, normalment requereix un carregador de gran potència, que pot ser molt costós en aquest marc cal estar molt atents de com la electrònica de potencia evoluciona per ser aplicada i  fer possible la substitució de transformadors de distribució actuals per transformadors electrònics amb topologies modulars per fer possible eliminar la necessitat de components addicionals a la xarxa de potència. 

La ubicació òptima i el dimensionament de l’estació de càrrega pels VE és un factor important per maximitzar l’aportació potencial de VE a la xarxa de distribució elèctrica. Normalment, això és possible una vegada establert el patró de conducció d’una zona determinada. Per això s’ha de treballar en trobar algorismes d’optimització per garantir el dimensionament òptim de l’estació de càrrega VEamb l’objectiu de reduir el cost d’inversió i maximitzar la fiabilitat de la xarxa elèctrica. A més, la implementació de la gestió energètica per a VE connectats a gran escala a la xarxa, és crucial per a l’aplicació V2G.

En definitiva, amb una planificació i implementació adequades per la interacció agregada de VE, aquestes flotes de vehicles podrien proporcionar nombrosos serveis a la xarxa elèctrica alhora garantir la fiabilitat de la xarxa elèctrica. Aquests “emmagatzematge d’energia mòbil” conjuntament amb els agregadors, aportaran beneficis als consumidors d’energia i els distribuïdors elèctrics per esdevenir com una de les properes revolucions en la xarxa elèctrica. 

Escrit per

Enginyer de sistemes de telecomunicacions, amb experiència professional de més de 30 anys treballant en el sector energètic com enginyer de control i telecomunicacions orientades en l’automatització de subestacions i de minicentrals hidroelèctriques, desplegament de la tecnologia de telegestió basada en comptadors intel·ligents amb tecnologia PRIME essent l’autor del disseny i el seu desenvolupament de les infraestructures tecnològiques per les xarxes intel·ligents. Actualment liderant un departament d’innovació en un DSO Català.

No hi ha comentaris

deixa un comentari

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir el correu brossa. Aprendre com la informació del vostre comentari és processada