Tecnología vehículo a red (V2G): ¿Clave para la revolución de la energía limpia? - World Energy Trade

Tecnología vehículo a red (V2G): ¿Clave para la revolución de la energía limpia?

Para el desarrollo de esta nueva tecnología, es necesario un modelo de negocios funcional

Para el desarrollo de esta nueva tecnología, es necesario un modelo de negocios funcional

Movilidad

La tecnología de vehículo a red (V2G) no es nueva, pero es extremadamente incipiente, y para muchos, es la transición natural de la “carga inteligente” de los vehículos eléctricos (EV siglas en ingles) y la red eléctrica inteligente.

El proceso de carga y la red serán mas eficientes, garantizando que la recarga se haga en el mejor momento para la red, mediante un esquema mucho mas holístico e inteligente.

Sin embargo, las pruebas y prototipos de V2G avanzan muy lentamente, debido principalmente a la dificultad de encontrar un modelo de negocio adecuado, entre cada uno de los actores involucrados: Fabricantes de EV, Redes Eléctricas Inteligentes, y usuarios finales.

¿Qué es (Vehículo a la Red (Vehicle-to-Grid): V2G?.

V2G es una tecnología que tiene el poder de transformar el sistema energético.

  • V2G significa "vehículo a red" y es una tecnología que permite que la energía se devuelva a la red eléctrica desde la batería de un coche eléctrico. Con la tecnología de vehículo a red, la batería de un automóvil se puede cargar y descargar en función de diferentes señales, como la producción o el consumo de energía en las cercanías. 
  • En pocas palabras, la idea detrás del vehículo a la red es similar a la carga inteligente regular. La carga inteligente, también conocida como carga V1G, nos permite controlar la carga de los autos eléctricos de una manera que permite aumentar y disminuir la potencia de carga cuando sea necesario.
  • V2G va un paso más allá y permite que la energía cargada también se devuelva momentáneamente a la red desde las baterías de los automóviles para equilibrar las variaciones en la producción y el consumo de energía.

 

Diagrama informativo de la Tecnología V2G     Fig 1 .-  Diagrama informativo de la Tecnología V2G

¿Por qué debería preocuparse por V2G?.

  • En pocas palabras, el vehículo a la red ayuda a mitigar el cambio climático al permitir que nuestro sistema energético equilibre cada vez más energía renovable. Sin embargo, para tener éxito en abordar la crisis climática, deben suceder tres cosas en los sectores de la energía y la movilidad: des carbonización, eficiencia energética y electrificación .
  • En el contexto de la producción de energía, la descarbonización se refiere al despliegue de fuentes de energía renovables, como la solar y la eólica. Esto introduce el problema de almacenar energía. Si bien los combustibles fósiles pueden verse como una forma de almacenamiento de energía, ya que liberan energía cuando se queman, la energía eólica y solar funcionan de manera diferente. La energía debe usarse donde se produce o almacenarse en algún lugar para su uso posterior. Por lo tanto, el crecimiento de las energías renovables inevitablemente hace que nuestro sistema energético sea más volátil, lo que requiere nuevas formas de equilibrar y almacenar energía para su uso.
  • Al mismo tiempo, el sector del transporte está haciendo lo que le corresponde en la reducción de carbono y, como prueba notable de ello, el número de vehículos eléctricos está aumentando constantemente. Las baterías de vehículos eléctricos son, con mucho, la forma más rentable de almacenamiento de energía, ya que no requieren inversiones adicionales en hardware.

Desarrollo de la noticia.

  • Iniciativas actuales: Dominion Energy (DE).

La empresa DE, ubica en Virginia, EE.UU., está llevando a cabo un experimento ambicioso y esperanzador, el cuál pretende integrar un gran parque eólico marino con EV.

La compañía ha incorporado autobuses escolares eléctricos como un activo de flexibilidad de la red. Cuando no se espera que los autobuses se utilicen, la empresa de servicios públicos almacenará cualquier energía innecesaria en las baterías, guardándola para las horas pico.

Buscando una nueva forma de compartir energía entre los EV, Redes, y usuarios finales.

  • El experimento de Dominion Energy.
    • Se adelantan pruebas para contar con un prototipo completamente funcional a fines de este año, y se busca compartir la capacidad de energía de las baterías en los autobuses escolares, creando una nueva oportunidad para el uso compartido de baterías.
    • La idea es que al final de la carrera escolar los autobuses vuelvan a sus depósitos donde se conectarán a los denominados cargadores V2G bidireccionales y, por extensión, a un sistema digital distribuido de gestión de la energía. Este sistema “inteligente” carga las baterías eléctricas rápidamente en el momento óptimo y luego transfiere el resto a la red.
    • Aunque la red, llamada “APEX” y proporcionada por una empresa con sede en California llamada Proterra, está en su infancia, la ambición es que eventualmente se expandirá para administrar todos los activos distribuidos, incluida la tecnología de energía eólica y solar.
    • La esperanza es que los esfuerzos de los autobuses mitigarán la necesidad de construir formas adicionales de capacidad para la red existente y también abrirán la puerta para una mayor integración de energía renovable.
    • En este ejemplo, la energía eólica marina producirá energía limpia principalmente por la tarde o por la noche cuando se cargan las baterías del autobús. Esto debería estabilizar la red de distribución en términos de niveles de voltaje, entre otras cosas.
    • El experimento de Dominion apunta a más de 1,500 autobuses para 2025, que teóricamente proporcionarán el almacenamiento y la capacidad excedente de suministro para alimentar a más de 15,000 hogares durante una buena parte del día.

Alternativas y modelos comerciales convencionales.

  • Los primeros proyectos de V2G están en marcha y se han implementado soluciones de vehículo a red. V2G se convertirá en una solución vital primero en lugares donde el sistema de energía es más volátil. Lo más importante, a pesar de la ubicación, es que los dispositivos de carga instalados son inteligentes; de lo contrario, todas las funciones de administración de energía inteligente serán inaccesibles.
  • Si bien los autobuses escolares brindan un experimento interesante, es limitado cuando se defiende la tecnología V2G. Para una escalabilidad realmente impactante, V2G deberá implementarse en un sentido comercial para aquellos que operan flotas de vehículos eléctricos, sin mencionar a los consumidores.
  • Caso de Nissan
    • En el suroeste de Inglaterra, ya está en marcha un experimento V2G cofinanciado y centrado en el consumidor, realizado por Octopus Energy y conocido como Powerloop. El experimento implica pagar a los participantes para que arrendan un automóvil Nissan Leaf, que actualmente es uno de los dos únicos automóviles disponibles en el Reino Unido con capacidad de carga bidireccional, y darles un cargador bidireccional gratuito, el único de su tipo que puede funcionar desde casa.
    • Los participantes deben cargar su Nissan Leaf entre las 4 p.m. ya las 17.00 horas para que la energía pueda soportar la demanda máxima a las 18.00 horas EDF Energy y Ovo Energy están llevando a cabo proyectos similares. Pero los experimentos se ven obstaculizados por la naturaleza complicada y envejecida de la infraestructura de red del Reino Unido.
    • Actualmente, Nissan ha superado a otros fabricantes de automóviles al llevar al mercado modelos de automóviles compatibles con V2G. Todos los Nissan Leaf del mercado se pueden descargar con estaciones de vehículo a red. La capacidad de admitir V2G es algo real para los vehículos y, con suerte, muchos otros fabricantes se unirán pronto al club de los vehículos compatibles con la red. Por ejemplo, Mitsubishi también ha anunciado planes para comercializar V2G con Outlander PHEV.
  • A largo plazo, la idea es que los clientes busquen incentivos en efectivo vendiendo energía a la red en horarios flexibles. El principal obstáculo, en este momento, es que el valor que se le da a la energía V2G aún no es lo suficientemente alto.
  • Para que las cosas se muevan, es posible que se deba aplicar un enfoque similar que ya ha funcionado para la energía solar en los techos en los que el gobierno apoyó las tarifas de alimentación, o para que las empresas de servicios públicos inflen el precio para que el servicio sea viable. Sin embargo, el principal obstáculo sigue siendo la estructura complicada (segregada) de los sistemas energéticos nacionales y, en particular, del sistema energético del Reino Unido.

Desafíos para la tecnología “V2G” en el corto a mediano plazo.

  • Aparte de los problemas con los modelos de red arcaicos, no existen regulaciones claras para V2G y la infraestructura para hacerlo posible es costosa. Hay poco deseo de utilizar inversores bidireccionales que puedan convertir CC en CA y viceversa, porque los inversores unidireccionales son los más comunes para la carga rápida de vehículos. Esta falta de deseo por inversores bidireccionales solo se suma al gasto de V2G.
  • La imprevisibilidad también es un problema, ya que para que V2G funcione correctamente, los clientes deberán enchufar sus autos al mismo tiempo. Al menos para los experimentos que se están probando actualmente, los participantes deben ser monitoreados de cerca cuando se conecten a la red. Pero esta imprevisibilidad podría evitarse cuando se utilizan grandes flotas comerciales, ya que muchos vehículos en tales circunstancias a menudo se basan y no se utilizan al mismo tiempo; serían oportunidades ideales para la extracción de energía de la batería para aliviar la presión en las redes de la red. Las propuestas interesantes para hacer que V2G sea más atractivo para los consumidores incluyen ofrecer estacionamiento gratuito para conexiones en aeropuertos y centros comerciales, por ejemplo.
  • Cada vez más inversores son optimistas de que V2G funcionará y lo ven como una oportunidad para reducir la cantidad de actualizaciones necesarias cuando más vehículos eléctricos comiencen a utilizar la red eléctrica. Se estima que en el Reino Unido, un máximo de alrededor de 4,1 millones de vehículos eléctricos podrían estar en la carretera para 2030, y que la energía que podrían proporcionar podría representar hasta el 16% de la demanda total en todo el país.

Finalmente podemos concluir que los beneficios del vehículo a la red son:

    • Infraestructura urbana. Al instalar un dispositivo de carga, el paso número uno es revisar el sistema eléctrico del edificio. La conexión eléctrica puede convertirse en un obstáculo para el proyecto de instalación de carga de vehículos eléctricos o aumentar los costos significativamente en caso de que sea necesario actualizar la conexión.
    • Vehículo a red, así como otras funciones inteligentes de gestión de energía, permiten que los vehículos eléctricos se carguen en cualquier lugar, independientemente del entorno, la ubicación o las instalaciones. Los beneficios de V2G para los edificios son visibles cuando la electricidad de las baterías de los automóviles se utiliza donde más se necesita (como se describe en el capítulo anterior).
    • El vehículo a la red ayuda a equilibrar la demanda de electricidad y evitar los costos innecesarios de construir un sistema eléctrico. Con V2G, los picos momentáneos de consumo de electricidad en el edificio se pueden equilibrar con la ayuda de automóviles eléctricos y no es necesario consumir energía adicional de la red.
    • Red eléctrica. La capacidad de los edificios para equilibrar su demanda de electricidad con las estaciones de carga V2G también ayuda a la red eléctrica a mayor escala. Esto será útil cuando aumente la cantidad de energía renovable en la red, producida con energía eólica y solar. Sin la tecnología de vehículo a red, la energía debe comprarse en plantas de energía de reserva, lo que aumenta los precios de la electricidad durante las horas pico, ya que la instalación de estas plantas de energía adicionales es un procedimiento costoso.
    • Usuarios ó consumidores. Dado que se espera que las soluciones de vehículo a red se conviertan en una característica económicamente beneficiosa para las empresas de energía, tienen un claro incentivo para alentar a los consumidores a participar. Después de todo, la tecnología, los dispositivos y los vehículos compatibles con la tecnología V2G no son suficientes: los consumidores deben participar, enchufar y permitir que las baterías de sus automóviles se utilicen para V2G. Podemos esperar que en el futuro, los consumidores sean recompensados si están dispuestos a permitir que las baterías de sus automóviles se utilicen como elementos de equilibrio.
  • El futuro parece bastante positivo para la tecnología V2G.
    • Incluso si el camino a seguir no siempre está claro. Otras noticias prometedoras incluyen el desarrollo de una empresa, Fermata Energy, con sede en Estados Unidos, que ha fabricado un cargador bidireccional para vehículos eléctricos que se puede utilizar en casa, el primero de su tipo. Y, por supuesto, el gigante Tesla está integrando las capacidades de V2G en el Model 3. Las cosas ciertamente parecen estar avanzando, pero el tiempo lo dirá.
    • Cuando V2G se ha implementado lo suficiente, los vehículos eléctricos también pueden soportar la red en un estado de emergencia. Si las condiciones climáticas extremas provocan interrupciones en la electricidad, los vehículos eléctricos pueden mantener la energía para las necesidades básicas hasta que se solucione el problema. Esto hará que el sistema eléctrico sea menos vulnerable y menos dependiente de las condiciones externas.
    • Ahora solo necesitamos que todos los jugadores comiencen a aprovechar al máximo el almacenamiento de energía más grande y más barato que tenemos: los vehículos eléctricos.

Acerca de Octupus Energy. Octopus se convirtió en mayo de este año en el último “unicornio tecnológico” del Reino Unido (una empresa de nueva creación valorada en más de mil millones de dólares), después de que la empresa de energía australiana Origin pagara 300 millones de libras esterlinas por una participación del 20%.

 

No pierdas la oportunidad de leer este reportaje: 

Vehiculos Electrico Hidrogeno Foto Ref

Te puede interesar: