Avui dia, el més habitual és que els vehicles elèctrics (VE) estiguin connectats a les estacions de recàrrega per carregar les bateries amb electricitat de la xarxa elèctrica. Però ls cotxes també poden tenir la capacitat d'invertir el flux i enviar energia cap a la xarxa.
El vehicle-to-grid (V2G) pot impulsar el creixement de l'energia renovable, desplaçant la necessitat d'emmagatzematge estacionari d'energia i disminuir la dependència de generació amb gas natural, la qual, avui en dia s'utilitzen per gestionar la intermitència de les fonts renovables.
Una nova combinació d'algoritmes que integren factors com els objectius d'emissió de carboni, la generació d'energia renovable variable (VRE) i els costos d'emmagatzematge, autoconsum, etc. i, les infraestructures de distribució i transport permetrà, no només com els vehicles elèctrics podrien proporcionar servei a la xarxa, sinó també el valor de les aplicacions V2G per a tot el sistema energètic i si els vehicles elèctrics, podrien reduir el cost de descarbonitzar el sistema elèctric.
A mesura que les nacions persegueixen estrictes objectius per limitar les emissions de carboni, l'electrificació del transport s'ha disparat i la taxa d'adopció de vehicles elèctrics s'accelera. (Algunes projeccions mostren que els vehicles elèctrics substituiran els vehicles de combustió interna durant els propers 30 anys.) Amb l'augment de la conducció sense emissions, però, augmentarà la demanda d'energia. Llavors, el repte és garantir que hi hagi prou electricitat per carregar els vehicles com que aquesta electricitat provingui de fonts renovables.
Però l'energia solar i eòlica són intermitents per això calen instal·lacions d'emmagatzematge d'energia, per exemple, o centrals elèctriques que generen amb gas natural o hidrogen. Per tant, assolir els objectius d'energia neta resultarà difícil de fer.
Precisament aquí és on el V2G pot tenir un paper destacat i ser benvingut ja que les bateries de vehicles elèctrics podrien tenir en moments de màxima demanda gràcies a la tecnologia V2G que té la capacitat de tornar a injectar electricitat al sistema, de manera que no cal instal·lar ni invertir en turbines de gas natural.
Hi han intensos debats a favor i en contra sobre si les xarxes elèctriques podran suportar els vehicles elèctrics. La resposta és un "potser" matisat. Depèn de diversos factors, com ara la velocitat de la modernització dels components de la xarxa, el volum de vendes de vehicles elèctrics, on es produeixen i quan, quins tipus de càrrega de vehicles elèctrics s'estan fent i quan, les decisions polítiques i reguladores i, sobretot, l'economia.
Per exemple, la ciutat de Palo Alto, Califòrnia, és un microcosmos de molts d'aquets problemes. Palo Alto compta amb la taxa d'adopció de vehicles elèctrics més alt dels Estats Units: el 2020, una de cada sis llars de la ciutat era propietari d'un vehicle elèctric. Dels 52.000 vehicles matriculats a la ciutat, 4.500 són vehicles elèctrics, i els dies feiners, els viatgers condueixen entre 3.000 i 5.000 vehicles elèctrics més per desplaçar-se al seu treball. Els residents poden accedir a uns 1.000 endolls o ports de recàrrega repartits en 277 estacions de recàrrega públiques, amb uns altres 3.500 endolls de recàrrega que hi han situats a les llars.
El govern de Palo Alto ha establert un Pla d'Acció per a la Sostenibilitat i el Clima molt agressiu amb l'objectiu de reduir les seves emissions de gasos d'efecte hivernacle a un 80 % per sota del nivell de 1990 per a l'any 2030. En comparació, l'objectiu de l'estat és aconseguir aquesta quantitat el 2050. Per fer possible aquesta reducció, Palo Alto ha de tenir el 80 % dels vehicles en els propers vuit anys matriculats a la ciutat elèctrics (uns 100.000 en total).
Per assolir els objectius de reducció d'emissions de Palo Alto per al 2030, la ciutat, que és propietària i opera de la companyia elèctrica, vol augmentar significativament la quantitat d'energia renovable local que s'utilitza per a la generació d'electricitat, inclosa la capacitat d'utilitzar els vehicles elèctrics distribuïts com a recursos energètics (connexions vehicle-to-grid (V2G) ). Per això, s'han proporcionat incentius per a la compra tant de vehicles elèctrics com de carregadors, la instal·lació d'escalfadors d'aigua amb bomba de calor i la instal·lació de sistemes solars i d'emmagatzematge de bateries.
Hi ha, però, aspectes per resoldre per complir els objectius d'emissions de la ciutat per al 2030. Per exemple, a la ciutat, avui encara hi han llocs, on ni tan sols es pot instal·lar una bomba de calor més sense haver de reconstruir part del sistema de distribució elèctrica o, ni tan sols es possible tenir un carregador de vehicles elèctrics.
El sistema de distribució elèctrica de Palo Alto es va construir per a les càrregues elèctriques dels anys 50 i 60, quan la calefacció, l'aigua i la cuina de la llar funcionaven principalment amb gas natural. Sota aquesta situació, el sistema de distribució no té la capacitat de suportar els vehicles elèctrics. A més, el sistema va ser dissenyat per una arquitectura d'alimentació unidireccional i no, per a dispositius d'energia renovable distribuïda que modifiquen el flux d'energia.
Un gran problema són els 3.150 transformadors de distribució de la ciutat. Segons un estudi d'impacte de l'electrificació del 2020, es va trobar que més del 95 % dels transformadors residencials estaran sobrecarregats si Palo Alto assoleix els seus objectius de vehicles elèctrics per al 2030.
El sistema de distribució elèctrica de Palo Alto necessita una actualització completa per permetre a la companyia equilibrar els pics de càrrega, gestionar els fluxos d'energia bidireccionals, instal·lar el nombre necessari d'endolls de càrrega dels vehicles elèctrics i aparells elèctrics per donar suport als objectius de reducció d'emissions de la ciutat i subministrar energia i, d'una manera segura, fiable, sostenible i cibersegura.
De fet, Palo Alto està considerant invertir 150 M US$ per modernitzar el seu sistema de distribució, però això necessitarà de dos a tres anys de planificació, així com altres tres o quatre anys o més per realitzar tota la feina necessària. A més, com altres indústries, el negoci de l'energia s'ha digitalitzat, el que significa que les habilitats necessàries són diferents de les que es requerien anteriorment.
Font: Robert N. Charette es internacionalment reconegut en tecnologia de la informació i gestió del risc dels sistemes.
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada