La carga inteligente de automóviles eléctricos con un mecanismo de precio dinámico puede desempeñar un papel importante para ayudar a evitar que la red eléctrica se sobrecargue. Para su PDEng en la Universidad de Twente, Marieke van Amstel de ElaadNL y Enexis Netbeheer diseñaron un modelo para hacer que la demanda y el suministro de energía sean más flexibles. Esto eliminará el mayor riesgo de sobrecarga de la red eléctrica. Los operadores de la red deben poder intervenir si es necesario y hacer que los coches se carguen más lentamente en caso de riesgo de sobrecarga.

La semana pasada, Marieke van Amstel defendió con éxito su tesis (Doctorado profesional en Ingeniería) titulada Diseño de sistemas de flexibilidad para vehículos eléctricos. Realización de la gestión de congestión para el DSO, en Arnhem, Los países bajos. Creó un diseño de sistema para la flexibilidad en la red eléctrica para el operador de la red eléctrica Enexis y ElaadNL, el centro de conocimiento e innovación para la carga inteligente de vehículos eléctricos. Ella basó su diseño en un análisis del impacto de diferentes tipos de carga inteligente en el uso de la red eléctrica utilizando una simulación por computadora de un distrito en la ciudad holandesa de Den Bosch.

Examinando variantes de carga inteligente

Hay disponible una variedad de métodos de carga inteligentes. Los estímulos de precios a menudo pueden influir, por ejemplo. Ya existe un mercado de la energía que hace que la carga sea atractiva en períodos de tiempo de menor precio. Y en experimentos en curso, A los participantes del mercado se les paga por el nivel de flexibilidad que ofrecen en la demanda de energía. En otras pruebas de carga inteligente, la gestión de las estaciones de carga se ajusta para entregar menos energía durante las horas pico, y más durante las horas de menor actividad. Los investigadores también están examinando el escenario en el que el operador de la red transmite una señal de control directa que hace que los coches eléctricos se carguen más lentamente si existe el riesgo de una sobrecarga de la red eléctrica. El estudio compara nueve escenarios en un modelo de simulación basado en agentes para un distrito en Den Bosch que presenta una variedad de tipos residenciales y opciones de carga. La simulación asume el mix energético que se espera para el año 2030, con el 80 por ciento de todos los hogares en posesión de un automóvil eléctrico.

La carga inteligente con perfiles dinámicos reduce las cargas máximas

Entre otras cosas, la simulación demuestra que se debe desalentar la carga inteligente con perfiles estáticos. Por ejemplo, si no permite que los vehículos eléctricos se carguen entre las 17:00 y las 19:00 para reducir la carga durante las horas pico, se obtiene un pico nuevo e incluso más alto al final de esa ventana de tiempo. Todos los coches enchufados antes de las 19:00 comenzarán a cargar simultáneamente a las 19:00. Perfiles dinámicos, basado en un mercado, por ejemplo, dan como resultado una reducción de la carga máxima.

Van Amstel quiere agregar un mecanismo de control para los operadores de la red eléctrica para evitar la sobrecarga. Un contrato de capacidad flexible sería una opción posible. El contrato de capacidad permite a los operadores de redes eléctricas regionales implementar límites de capacidad cuando la red eléctrica está en riesgo de sobrecarga. Luego se envía una señal a dispositivos flexibles, como estaciones de carga para vehículos eléctricos, por lo que consumen menos energía temporalmente. La simulación muestra que la intervención solo se requiere de manera incidental si el mercado opera adecuadamente.

Oportunidades y desafíos para la red eléctrica

El auge de los vehículos eléctricos puede presentar tanto un desafío como una oportunidad en la gestión de la red eléctrica. Si se cargan muchos vehículos simultáneamente en un solo distrito, esto puede dar lugar a demandas elevadas (o excesivas) de la red eléctrica en el futuro. La demanda máxima de un automóvil eléctrico moderno es comparable a la de diez hogares. La carga inteligente resuelve este problema, resultando en un uso más eficiente de la red. El despliegue de tecnología inteligente implicará que los coches se carguen principalmente fuera de las horas pico. De este modo, los coches eléctricos pueden mejorar la flexibilidad en la demanda de energía, permitiendo mayores contribuciones de energía solar y eólica a la red. Tradicionalmente, la oferta se ajusta a la demanda (se requiere que las centrales eléctricas produzcan más energía durante los picos de demanda), pero ahora la demanda también se puede ajustar a la oferta. Esto es bueno para un sistema energético que genera cada vez más energía a partir de fuentes sostenibles. Usando carga inteligente, Los vehículos eléctricos podrán cargarse más rápido en los momentos de alta generación de energía solar o eólica.