El desafío de diseñar estaciones de vehículos eléctricos de carga rápida
Según algunas estimaciones, se prevé que el tamaño del mercado mundial de camiones eléctricos alcance los 1.900 millones de dólares en 2027. Pero, ¿cuál es el plan para implementar soluciones e infraestructura de carga ultrarrápida para todos estos ltrabajo ligero, mediano y pesado camiones eléctricos que van a chocar contra nuestras carreteras?
Este es un serio desafío. De hecho, es un problema global, con un país tras otro luchando por encontrar la mejor manera de respaldar la infraestructura necesaria para cargar rápidamente camiones eléctricos. Además, no es solo el sector de camiones comerciales; cada vez más camionetas pick-up también se están volviendo eléctricas, con baterías de gran capacidad que pueden tardar varias horas en cargarse.
El desafío de diseñar la infraestructura necesaria es multifacético, complejo y no se limita a los tiempos de carga. Algunos de los desafíos incluyen:
- La necesidad de expandirse infraestructura de carga para realizar viajes de larga distancia que requerirán múltiples paradas para la carga.
- Maximizar el uso de energía renovable para propulsar vehículos eléctricos, yeLimitación de la carga de las redes con alto contenido de carbono.
- La falta de capacidad de generación de energía o disponibilidad de la red eléctrica local.
- Los precios de carga necesitan normalización y estabilidad. Hoy, por ejemplo, el cobro de tarifas por un vehículo eléctrico puede fluctuar hasta un 350% dependiendo de cuándo, dónde y qué tan rápido se carga un vehículo eléctrico.
Además de todo eso, hay que considerar la ecuación financiera para los propietarios de estaciones de carga, tanto las que están conectadas a la red como las que están en una isla. Zach discutió todos los conceptos básicos de estas estaciones de carga y sus problemas de bancabilidad en una publicación anterior., por lo que no voy a insistir aquí, pero basta con decir que desea la menor fricción posible entre los ingenieros eléctricos que construyen la microrred, el equipo de finanzas, el propietario de la estación de carga, los instaladores, etc.
Entonces … ¿y si pudiera optimizar todos los resultados a la vez?
Xendee Corporation completó recientemente un estudio de viabilidad con el Laboratorio Nacional de Idaho (INL), que muestra la viabilidad técnica y económica de construir estas estaciones para optimizar todos los desafíos. Si desea leer el informe completo, aquí está el PDF. Las construcciones y la gestión se pueden realizar utilizando el software de Xendee, a escala, lo que significa una construcción rápida de estaciones de carga para una variedad de usos: camiones pesados, microrredes o conectados a la red, con variabilidad en el uso de energía del edificio, con tanta energía renovable energía posible y económicamente viable.
Qué hace el software de XENDEE
XENDEE ofrece un software que es una plataforma de soporte de decisiones y diseño de microrredes. Según la compañía, fue construido para agilizar el proceso de diseño, brindar estrategias de inversión óptimas y operar las redes eléctricas de menor costo, más resiliencia y mayor retorno de la inversión.
El estudio con INL mostró que la empresa tiene la capacidad de abordar simultáneamente muchos factores, que incluyen:
- Combinación de tecnología de menor costo para la carga rápida de vehículos eléctricos y flotas de camiones; capacidades óptimas para fotovoltaica (PV), almacenamiento eléctrico, generadores, energía y calor combinados (CHP), etc .; el valor actual neto (VPN) o el retorno de la inversión (ROI) del proyecto, incluidas las cargas de la flota de vehículos eléctricos.
- Operación óptima del sistema para minimizar costos o maximizar los ingresos.
- Carga y descarga óptimas del almacenamiento eléctrico y la flota de vehículos eléctricos para minimizar los costos generales.
- Gestión optimizada de los tiempos de carga de la flota de vehículos eléctricos.
- Ubicación óptima de FCS y recursos de generación local para mitigar los cuellos de botella en el sistema de servicios públicos.
- Impacto de los cortes de la red en la carga de los vehículos eléctricos y los costos / sobredimensionamiento de los equipos.
- Ventas de energía excedente a la empresa de servicios públicos o ingresos por la prestación de servicios auxiliares.
- Ingeniería eléctrica adecuada para cables y transformadores.
La belleza es que esto se puede hacer tanto para sistemas aislados como para sistemas conectados a la red. Según el informe, “Esta flexibilidad ofrece amplias oportunidades para la integración a gran escala de la generación de energía renovable en estaciones de carga rápida y está respaldada por un diseño optimizado de Microgrid, despacho y soporte para decisiones de inversión”.
Calcular los costos de construcción y mantenimiento del sistema, así como de alimentarlo, no es una simple suma y resta. Otras preguntas incluyen la confiabilidad de la red y si la entidad está dispuesta a pagar una prima por una mayor confiabilidad que la que la red puede suministrar. Para equipos críticos, como el que encontraría en un hospital, incluso los cortes ocasionales no son aceptables. Para muchas otras industrias, es posible que el costo adicional de la redundancia no valga la pena. Del mismo modo, algunas entidades estarán dispuestas a pagar un poco más para reducir su huella de carbono, mientras que otras estarán contentas con lo que la red suministra actualmente.
Figura 2. La interfaz de carga de vehículos eléctricos de XENDEE permite a los usuarios definir las capacidades de la estación de carga y establecer su propia disponibilidad, o permitir que XENDEE optimice la gestión de la estación de carga para cumplir mejor con los objetivos de la organización. Imagen cortesía de XENDEE.
Además de todo esto, está preparado para el futuro. ¿Vienen los impuestos al carbono? Los clientes querrán estar preparados para eso con anticipación. Además, vale la pena considerar las expectativas de crecimiento de un cliente, de modo que no sea necesaria una reconstrucción completa del sistema cuando las cosas cambien.
El software de XENDEE recopila toda esta información y permite que un diseñador de microrredes se asegure de que todo esté bien hecho desde el principio. Aquí hay un breve video que explica lo que hace:
Como dijo Zach: “No he visto una plataforma comparablemente atractiva en los años que llevo cubriendo este sector”.
Como se mencionó anteriormente en este artículo, XENDEE nos dio muchos detalles sobre las instalaciones, que algunos lectores pueden encontrar interesantes, por lo que no dude en descargue un PDF con toda la información detallada aquí.
Este artículo es compatible con XENDEE.
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