¿Qué es la carga inteligente para vehículos eléctricos?
La recarga inteligente de vehículos eléctricos (VE) utiliza la inteligencia y la conectividad para gestionar cuándo y cómo un VE conectado a un cargador inteligente recibirá energía para recargarse en función del coste de la electricidad, su disponibilidad y las necesidades del conductor. La recarga inteligente de VE permite a los operadores supervisar, gestionar y ajustar el consumo de energía. Requiere una conexión de datos entre el VE y el cargador inteligente, y una conexión de datos entre el cargador,la plataforma de gestión de recarga de VE basada en la nube del operador del punto de recarga y la red eléctrica.
Para la recarga doméstica, el WiFi conecta el cargador inteligente a una aplicación móvil y, posiblemente, a su proveedor de energía. El cargador inteligente se conecta al vehículo eléctrico, al suministro eléctrico doméstico y, posiblemente, a la red eléctrica. Los conductores utilizan la aplicación para controlar el cargador inteligente y determinar cuándo recargar el vehículo eléctrico, evitando las horas punta de consumo y asegurándose de que el coche esté listo para circular en el momento adecuado.
¿Qué es la gestión inteligente de la energía para la recarga de vehículos eléctricos?
La gestión inteligente de la energía añade otra dimensión a la recarga inteligente de vehículos eléctricos públicos, flotas, residencias multifamiliares y comerciales. Optimiza el consumo de energía en función de las limitaciones de la red, los precios de la energía, la disponibilidad de energía renovable, la energía almacenada localmente, las preferencias preconfiguradas de los propietarios de vehículos eléctricos y las necesidades de los conductores. La gestión inteligente de la energía optimiza la infraestructura de recarga al suministrar de manera eficiente la energía disponible a los vehículos eléctricos, distribuyendo las cargas de recarga entre los cargadores y las fuentes de energía para suministrar electricidad de forma segura sin interferir con las necesidades energéticas de los edificios, los hogares u otros consumidores de energía.
¿Cómo funciona la recarga inteligente de vehículos eléctricos?
Cuando se carga un vehículo eléctrico mediante carga inteligente, el propietario conecta el cable de carga y se establece una sesión de comunicación entre el cargador inteligente y el coche. Si el conductor y el coche están registrados en el proveedor de carga de vehículos eléctricos, no es necesario hacer nada más. La plataforma de carga inteligente para vehículos eléctricos reconoce al conductor, inicia la sesión con el uso óptimo de la energía, supervisa la carga de la batería del vehículo, concluye la sesión cuando el vehículo está cargado y factura al conductor según los términos acordados.
Al mismo tiempo, se establece una sesión de comunicación entre el cargador, los demás cargadores y los recursos energéticos del lugar de recarga (la infraestructura), la red eléctrica y la plataforma inteligente de gestión de energía y recarga de vehículos eléctricos del operador de recarga. Esta software centralizada y basada en la nube gestiona los propios cargadores, la sesión de recarga y las fuentes de energía utilizadas.
¿Cómo funciona la gestión inteligente de la energía para la recarga de vehículos eléctricos?
Un operador de puntos de recarga utiliza un módulo de gestión inteligente de la energía como parte de la software basada en la nube. El software el mejor momento para recargar y la mejor fuente de energía para recargar los vehículos. Utiliza algoritmos avanzados y la respuesta de la demanda (DSR) para proporcionar un equilibrio de carga casi en tiempo real, distribuyendo dinámicamente la energía entre múltiples cargadores en una flota, un centro de recarga público o un campus, lo que ayuda a evitar que la demanda supere la capacidad de la red durante las horas de mayor consumo.
¿Cómo ayuda la gestión inteligente de la energía a superar las limitaciones de la red eléctrica?
Con el crecimiento exponencial de los vehículos eléctricos y sus requisitos de potencia para la recarga, es inevitable que los operadores de puntos de recarga tengan que hacer frente a limitaciones a nivel de las instalaciones. La respuesta de la demanda reduce la demanda de energía en momentos de sobrecarga de la red. El sistema de gestión inteligente de la energía puede integrar la energía procedente de fuentes renovables in situ, como paneles solares o baterías, para proporcionar la electricidad necesaria para recargar los vehículos y, al mismo tiempo, reducir la capacidad de recarga de los puntos de recarga individuales, alargando el tiempo de recarga de los coches enchufados y reduciendo la sobrecarga de la red.
La gestión inteligente de la energía permite al operador del punto de recarga supervisar, gestionar y ajustar el consumo de energía según los requisitos y prioridades empresariales especificados por el operador o el conductor. El nivel de potencia suministrado a los cargadores y la utilización de la energía se muestran visualmente y pueden ajustarse según los requisitos y las limitaciones del vehículo eléctrico y del emplazamiento. Esto también puede evitar las sanciones impuestas por la empresa de servicios públicos por sobrecargar la red y obligarla a comprar energía cara en el mercado general de capacidad.
Con la gestión inteligente de la energía, también se puede capturar y almacenar el excedente de generación durante los periodos de baja demanda, distribuyendo la energía almacenada a los cargadores o devolviéndola a la red para ayudar a satisfacer la demanda máxima. En conjunto, estas capacidades pueden aplanar la curva de demanda y ayudar a una ubicación a reducir la capacidad máxima y los costes.
¿Qué esperan los conductores de vehículos eléctricos de la recarga inteligente?
Los conductores de vehículos eléctricos privados y de flotas quieren recargar en cualquier lugar (en su domicilio, incluyendo edificios de viviendas como apartamentos y condominios, en el lugar de trabajo, en el depósito, en la carretera, en un establecimiento minorista) y en cualquier momento. Quieren que los cargadores sean fáciles de encontrar, estén siempre disponibles y sean sencillos de usar. Los conductores de vehículos eléctricos exigen total transparencia, con información en tiempo real sobre la disponibilidad de los cargadores, así como claridad sobre los precios en horas punta y fuera de ellas. Con la recarga inteligente de vehículos eléctricos, los conductores pueden ahorrar dinero y optimizar el coste total de funcionamiento de un vehículo eléctrico.
La clave para una experiencia de recarga fluida es una aplicación móvil fácil de usar. Esta puede localizar cargadores inteligentes dentro y fuera de la flota o de la red de operadores comerciales, con información en tiempo real sobre la disponibilidad de los cargadores y la compatibilidad con itinerancia, identificar puntos de interés cercanos, ofrecer la posibilidad de reservar con antelación y proporcionar planificación de rutas y navegación. Las aplicaciones de recarga de vehículos eléctricos también pueden realizar un seguimiento de las transacciones, gestionar los métodos de pago y proporcionar información detallada sobre los planes de facturación.
Ventajas de la gestión inteligente de la energía para flotas
Muchas organizaciones ya están realizando la transición de sus flotas de vehículos de gasolina o gas natural a vehículos eléctricos debido a las regulaciones y políticas nacionales, los beneficios fiscales y las subvenciones, los incentivos, la reducción del coste total de propiedad de los vehículos propiedad de la empresa o alquilados, la evitación de «multas por contaminación», la comodidad de los empleados y una política de responsabilidad social corporativa para reducir las emisiones de carbono.
Los operadores de flotas, al igual que los operadores de puntos de recarga comerciales, necesitan un sistema back-end integral para el control y la gestión centralizados de la recarga. Una solución avanzada de gestión de la recarga de flotas debe incluir una gestión inteligente de la energía con capacidades de respuesta por parte de la demanda.
Una solución de gestión energética permitirá a los gestores de flotas priorizar el programa de recarga de su flota en función de las tareas de los vehículos, el estado de carga (SoC) de los mismos, los niveles de energía disponibles y los precios. Los gestores de flotas de vehículos eléctricos podrán configurar manualmente las prioridades de recarga o utilizar una priorización basada en algoritmos. Las operaciones de flotas más grandes son muy adecuadas para utilizar la generación de energía solar local y el almacenamiento local en baterías para complementar la red eléctrica para la recarga regular y admitir cargadores rápidos de alta capacidad para la recarga prioritaria. Cuando el V2G se convierta en una realidad, las flotas estarán en una posición ideal para generar nuevos ingresos V2G que puedan compensar el coste de la electrificación.
Carga inteligente de vehículos eléctricos en edificios comerciales e industriales
El crecimiento en la adopción de los vehículos eléctricos está creando nuevas oportunidades de negocio para los propietarios de edificios comerciales e industriales, que pueden satisfacer las necesidades de los conductores de vehículos eléctricos de recargar sus vehículos durante el día, mientras están en el trabajo o visitan centros comerciales, restaurantes y otros destinos comerciales e industriales (C&I). Lo mismo ocurre con los edificios residenciales de viviendas múltiples (MDU). Los cargadores pueden ser una fuente de nuevos ingresos o una forma de ofrecer ventajas a los clientes, empleados e inquilinos.
Los propietarios pueden construir, poseer y operar infraestructura de puntos de recarga, alquilar espacio a un operador de puntos de recarga o adquirir la infraestructura de un proveedor de servicios de recarga de vehículos eléctricos. Los propietarios que construyen y operan su propia infraestructura pueden utilizar la gestión inteligente de la energía para equilibrar el uso de energía entre los cargadores y las instalaciones, lo que ayuda a evitar costosas actualizaciones de la conexión a la red. Los propietarios también pueden utilizar la gestión inteligente de la energía para integrar la infraestructura de recarga y del edificio con el almacenamiento de baterías in situ y las energías renovables, como los paneles solares. Esto reduce los costes y maximiza la infraestructura y la topología locales para dar soporte al mayor número posible de vehículos eléctricos.
Con todas estas capacidades, los edificios comerciales e industriales estarán preparados para la fiscalidad neutra en carbono, ya que podrán demostrar la reducción de CO2. Con la proximidad de los plazos para la neutralidad en carbono, es más importante que nunca que los propietarios de edificios comiencen a investigar las ventajas de ofrecer recarga de vehículos eléctricos en edificios comerciales e industriales como parte de sus estrategias medioambientales a largo plazo.
¿Qué es el mercado de flexibilidad energética?
El Marco Universal de Energía Inteligente (USEF) extrapola el concepto de flexibilidad energética del consumidor y lo aplica a todo el mercado energético, creando nuevos actores que pueden operar bajo una variedad de modelos de negocio. El USEF ofrece un estándar común único para garantizar que los productos y las implementaciones de energía inteligente se integren fácilmente para crear un mercado energético más sostenible y ecológico. La implementación del USEF permite el despliegue a gran escala de redes de energía inteligente.
En su nivel más básico, la flexibilidad energética ofrece a los usuarios más opciones sobre si utilizar energía y cuándo hacerlo. A continuación, la «flexibilidad» se agrega a una masa crítica, lo que reduce la tensión y la congestión de la red, elimina la necesidad de costosas actualizaciones de la red y evita que las empresas de servicios públicos tengan que comprar energía a otros proveedores a precios elevados debido a la alta demanda. El agregador de flexibilidad, ya sea la empresa de servicios públicos o un tercero, utiliza la inteligencia artificial y el análisis del comportamiento de los clientes para determinar cuál será la demanda flexible prevista para el día siguiente y planificar mejor las necesidades energéticas del día siguiente. Esa flexibilidad puede monetizarse para reducir los costes energéticos y mejorar el equilibrio de la capacidad.
La combinación de la gestión inteligente de la energía de los vehículos eléctricos con el mercado de flexibilidad ofrece al operador del sistema de distribución eléctrica (DSO) más opciones para una gestión eficaz de la red. Un sistema integral de gestión inteligente de la energía distribuye dinámicamente la energía hacia y desde la red, donde se equilibra la supervisión en tiempo real de las necesidades energéticas del campus y los requisitos de los vehículos en función de las prioridades energéticas y los estados de carga.
Carga inteligente de vehículos eléctricos y Vehicle-to-Grid (V2G)
Los consumidores llevan más de una década reduciendo su demanda energética mediante la instalación de paneles solares en sus tejados.La recarga bidireccional de vehículos eléctricos reducirá aún más la demanda energética, ya que permitirá utilizar las baterías de los vehículos eléctricos para suministrar energía a los hogares (vehículo a hogar, o V2H), a los edificios (vehículo a edificio, o V2B) o devolverla a la red mediante la tecnología vehículo a red (V2G). La implementación de V2G, aún en sus inicios, depende de software inteligente de recarga de vehículos eléctricos para dirigir la recarga bidireccional y de una gestión inteligente de la energía para detectar y responder a las señales de la red y realizar un seguimiento del flujo de energía para la facturación y el pago.
Si bien el V2H ofrece importantes ventajas a los consumidores individuales, el V2B y el V2G tienen un mayor impacto en la red en general, ya que la energía se utilizará a una escala mucho mayor. Por ejemplo, las empresas podrán utilizar la energía de las flotas de vehículos eléctricos en reposo para alimentar una parte significativa de sus campus. La recarga bidireccional de vehículos eléctricos no solo abordará la demanda de la red a nivel práctico, sino que también tiene el poder de aumentar exponencialmente los beneficios ecológicos de la adopción de los vehículos eléctricos al reducir aún más las emisiones causadas por la generación de energía primaria.
La mayoría de los vehículos permanecen inmóviles más del 95 % del tiempo, por lo que V2G aprovecha esa inactividad y permite un intercambio bidireccional de energía entre el vehículo y la red eléctrica. La energía de las baterías de los vehículos eléctricos está disponible para la red eléctrica para satisfacer las necesidades en horas punta, y los vehículos se recargan durante las horas valle. El uso de los vehículos eléctricos como recursos de almacenamiento eléctrico descentralizados, o baterías sobre ruedas, minimiza la necesidad de inversiones de capital en la red para satisfacer la demanda cada vez mayor, al tiempo que reduce los costes operativos.
Según una investigación del EPRI, «la tecnología V2G puede proporcionar 1000 millones de dólares en beneficios anuales para la red eléctrica, suponiendo que en 2030 haya 5 millones de vehículos eléctricos (una previsión ambiciosa y el objetivo de California) y que la mitad de ellos estén equipados con V2G».
El V2G aporta una mayor flexibilidad a la red eléctrica general, proporcionando fuentes de energía alternativas para una amplia gama de aplicaciones. Aunque muchas empresas energéticas están aumentando su uso de energías renovables, como la solar y la eólica, estas fuentes no pueden producir energía de forma constante las 24 horas del día debido a las condiciones meteorológicas. Estas carencias pueden suplirse con la energía transmitida por V2G, en la que los vehículos eléctricos pueden recargarse utilizando energía solar o eólica durante el día y devolver el exceso de energía a la red durante las horas punta de la tarde.
Los retos del V2G
El V2G sigue siendo una tecnología emergente y hay retos que abordar antes de que sea posible su adopción generalizada. Se desconoce el efecto a largo plazo de las actividades V2G en la vida útil de la batería de los vehículos eléctricos, y la preocupación de los propietarios de estos vehículos por el impacto es un factor inhibidor. Conseguir que los propietarios acepten la idea es otro obstáculo; la gente compra vehículos eléctricos para utilizarlos como medio de transporte, no para que sirvan como activos de la red eléctrica. Las empresas de servicios públicos que ofrecen una compensación fiscal por el «préstamo» de energía, así como la garantía de que los vehículos estarán listos para circular cuando sea necesario, pueden ayudar a fomentar la participación. Los propietarios de vehículos eléctricos también pueden estar preocupados por los datos que se recopilan sobre sus hábitos de conducción y recarga, y necesitarán tener la seguridad de que se protege su privacidad personal.
Si bien será necesario tranquilizar y persuadir a los conductores para que participen en el ecosistema de los vehículos eléctricos, los demás actores clave de la cadena de valor también son fundamentales para su éxito futuro. Los fabricantes de vehículos y cargadores deben proporcionar hardware para V2G. Los operadores de infraestructura de recarga de vehículos eléctricos deben adoptar estándares V2G como el protocolo ISO 15118 e invertir en cargadores con capacidad de transmisión bidireccional. Los proveedores software de gestión inteligente de recarga de vehículos eléctricos también deben apoyar los estándares y permitir a los operadores desempeñar el papel de «intermediarios» en las interacciones con la red.
¿Cuáles son las ventajas de la recarga inteligente de vehículos eléctricos?
La recarga inteligente de vehículos eléctricos ofrece importantes ventajas al ecosistema de recarga de vehículos eléctricos en su conjunto, desde las empresas de servicios públicos hasta los conductores particulares de vehículos eléctricos. Optimiza y estabiliza el flujo de energía dentro de una red equilibrada, al tiempo que garantiza un servicio más fiable y una energía de mayor calidad.
La gestión inteligente de la energía permite a las empresas de servicios públicos optimizar su infraestructura distribuyendo de manera eficiente la energía disponible entre los vehículos y otros consumidores de energía. Las empresas de servicios públicos pueden incentivar la recarga a última hora del día, suministrando energía a través de sus almacenes de energía solar, y promover la recarga a última hora de la noche, cuando la demanda general de la red es menor.
Invertir en la recarga inteligente de vehículos eléctricos aporta beneficios operativos y de capital a largo plazo a las empresas. En el caso de los centros comerciales o minoristas y los aparcamientos, el emplazamiento genera más tráfico de clientes y mayores ingresos gracias a los puntos de recarga. Además, las empresas y los propietarios de edificios pueden ahorrar en costes energéticos. Con la recarga inteligente de vehículos eléctricos, las empresas que ofrecen puntos de recarga a sus empleados o clientes pueden garantizar que mantienen el equilibrio crítico entre las instalaciones y los requisitos de potencia de recarga de los vehículos eléctricos para evitar los recargos por picos de consumo. Además, la recarga inteligente mejora el control sobre la capacidad energética de un edificio, evitando los recargos por alta demanda.
Esto es aún más importante para las flotas que utilizan vehículos eléctricos. Los autobuses, furgonetas y camiones deben disponer de suficiente energía cuando salen a realizar su ruta. El horario de los vehículos, el estado de carga y los costes energéticos son datos fundamentales para que el algoritmo de planificación se asegure de que los vehículos salen con suficiente carga.
Para los conductores particulares de vehículos eléctricos, el mayor incentivo de la recarga inteligente es que resulta más barata, ecológica y segura. Los propietarios de vehículos eléctricos con sistemas de energía renovable domésticos pueden aumentar aún más sus beneficios y reducir los costes almacenando energía adicional en sus vehículos durante el día y descargándola por la noche para utilizarla en sus hogares.
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