Carga de coches eléctricos: demasiados enchufes por la noche podrían sobrecargar la red


A medida que aumenta la propiedad de automóviles eléctricos, necesitaremos nueva infraestructura para evitar abrumar las redes eléctricas, incluidas las estaciones de carga públicas y más carga durante el día.

Tecnología


22 de septiembre de 2022

A medida que crece el uso de automóviles eléctricos, tendremos que hacer cambios en la red de energía para satisfacer la demanda de carga.

Dinendra Haria/SOPA Images/Shutterstock

El crecimiento en la propiedad de automóviles eléctricos podría sobrecargar las redes eléctricas si la mayoría de los conductores continúan cargando principalmente en casa durante la noche. La inversión en opciones de carga diurna será crucial para ayudar a la red eléctrica del oeste de EE. UU. a manejar la demanda con un 50 por ciento estimado de conductores que utilizan vehículos eléctricos para 2035.

Ese hallazgo proviene de modelos informáticos que analizan cómo los comportamientos de carga del conductor y la infraestructura de la estación de carga disponible en el hogar y en lugares públicos podrían afectar la demanda neta máxima de electricidad: la demanda de energía eléctrica más alta menos la energía proporcionada por la energía solar y eólica.

Si los conductores cargan los vehículos principalmente en casa durante la noche, eso podría conducir a un aumento del 25 por ciento en la demanda neta máxima de electricidad cuando los estados alcancen el 50 por ciento de propiedad de vehículos eléctricos, y posiblemente superen la capacidad de la red en niveles aún más altos de propiedad. Pero expandir las oportunidades de carga durante el día podría reducir ese aumento en la demanda pico de electricidad neta a solo 7.5 por ciento y ayudar a reducir los costos de expandir la capacidad de la red.

“Uno de los grandes resultados de nuestro estudio es que simplemente hacer el cambio de la infraestructura de carga que construyes y dónde animas a las personas a cargar es una gran diferencia en el resultado de la red”, dice Siobhan Powell del Instituto Federal Suizo de Tecnología. en Zurich, Suiza, quien dirigió la investigación mientras estaba en la Universidad de Stanford en California.

Powell y sus colegas usaron modelos de computadora para analizar los patrones de carga del comportamiento de 27,700 conductores de vehículos eléctricos en el Área de la Bahía de San Francisco. Tales datos de la vida real permitieron que los modelos informáticos predijeran cómo una población ampliada de 48,6 millones de futuros propietarios de vehículos eléctricos podría afectar la red eléctrica del oeste de EE. UU. que sirve a 11 estados, incluido California.

Los hallazgos también muestran cómo un cambio a los patrones de carga durante el día podría ayudar a la red del oeste de los EE. UU. a usar eficientemente su exceso de energía solar, dice Ram Rajagopal de la Universidad de Stanford. La carga durante el día puede aprovechar la energía solar cuando está disponible de inmediato, en lugar de requerir que los operadores de la red eléctrica inviertan en más almacenamiento de energía para almacenar energía solar durante el día para la carga nocturna.

Los modelos de computadora mostraron que tener más conductores cargando durante el día podría reducir los requisitos de almacenamiento de energía de la red entre $ 700 millones y $ 1.5 mil millones, en comparación con un escenario de negocios como de costumbre con muchos conductores cargando en casa durante la noche.

Llegar al punto en que el 50 por ciento de los vehículos personales sean eléctricos para 2035 parece optimista, dice Gil Tal de la Universidad de California, Davis, que no participó en el estudio. También señaló que parte del aumento anticipado en la demanda de carga durante la noche podría mitigarse por el hecho de que, con más personas trabajando desde casa, algunos autos eléctricos pueden cargarse en casa durante el día. Pero, en general, dice que los hallazgos del estudio son alentadores y sugieren que la futura adopción de automóviles eléctricos debería ser manejable.

“Su análisis muestra que la demanda de electricidad del transporte es una demanda muy flexible”, dice Tal. “Y muchos de los problemas se pueden resolver cambiando la hora de uso y el día de uso”.

Mientras esta investigación estaba en curso, el Congreso de EE. UU. aprobó un proyecto de ley de infraestructura que el presidente Joe Biden promulgó en noviembre de 2021 y que incluía $7500 millones específicamente para una red nacional de estaciones de carga para vehículos eléctricos.

“No se basó necesariamente en ningún tipo de estudio que muestre el impacto en la red, se basó en otras consideraciones”, dice Rajagopal. “Pero resultó que las cosas se alinearon perfectamente para esto”.

Referencia de la revista: Energía de la naturalezaDOI: 10.1038/s41560-022-01105-7

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