De hecho, llegó a alcanzar una potencia instalada de más de 19.149 MW en 2009, cubriendo un 14,3% de la demanda energética con aerogeneradores.
Sin embargo, hay un problema, cada día más presente, y que debemos solucionar: qué hacer cuando la producción eólica es demasiado importante en las horas valle, y la demanda energética es especialmente escasa. En esos momentos, la generación convencional presenta algunas condiciones regulatorias, como que las instalaciones nucleares, las centrales de carbón y los ciclos combinados deben permanecer activos por razones técnicas para poder responder, en poco tiempo, a caídas de la producción eólica y a las necesidades del sistema (la suma de los mínimos de producción nocturnos de cada una de estas tecnologías llega a casi 12.000 MW).
Además, hay otro hecho a tener en cuenta: la demanda durante el valle nocturno muestra cierta rigidez a aumentar por la caída de la actividad industrial, por lo que la potencia eólica instalada, en constante crecimiento, ve su margen reducirse, año tras año, en las horas valle.
En esta coyuntura, los riesgos de recortes de la generación eólica son cada vez más altos ya que, al no disponer de sistemas de almacenamiento suficientes (el bombeo tiene limitaciones), la única solución viable, actualmente, es parar los aerogeneradores.
De acuerdo con el estudio de penetración del Régimen Especial de REE, ya en el año 2014 se corre el riesgo de perder entre un 3% y un 10% de la producción de los parques eólicos.
Ante estas dificultades, la regulación que permitiría un dispositivo de almacenamiento constituido por las baterías de un parque de Vehículos Eléctricos (VE) es un vector de gestión de la curva de carga: las baterías de litio pueden recargarse cuando “sobra” electricidad de origen eólico.
Pero, desde AEE se defiende que el impulso del vehículo eléctrico sólo tiene sentido si es alimentado por energías renovables. La ventaja estratégica reside en el hecho de sustituir el petróleo por una electricidad producida de forma limpia y a base de recursos autóctonos, mejorando, de esta forma, los balances tanto económicos como ecológicos del sector del transporte y dinamizando las energías renovables.
En este marco, la experiencia tecnológica del sector y la maduración del mercado eólico, son un bagaje adecuado para participar en futuros desarrollos de la infraestructura necesaria para la operación de los coches eléctricos.
Con el objetivo de reforzar estas ideas, AEE lanzó, en 2008, el Proyecto REVE, proyecto que tiene una duración de 18 meses (de 12/2008 a 05/2010) y que cuenta con la participación del Centro de Investigación de Recursos y Consumos Energéticos (CIRCE), del Centro Nacional de Energías Renovables (CENER), de Endesa y del Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC).
Los diferentes trabajos programados a lo largo de los dos años del proyecto permitirán:
– Realizar un análisis de la situación actual, incluyendo aspectos como el crecimiento de la energía eólica, el perfil de la curva de carga y su evolución futura según diferentes escenarios.
– Seguir los proyectos en marcha de automóviles eléctricos, tanto de I+D+i como proyectos comerciales.
– Clarificar los grandes conceptos de la tecnología del vehículo eléctrico y de las baterías de ión litio (tecnología actual, evolución, logística).
– Estudiar el sistema eléctrico considerando los diferentes escenarios de evolución temporal en los que se desarrolla el proyecto. Para ello, se están teniendo en cuenta las previsiones de capacidad instalada para energía eólica y para el resto del Régimen Especial y las previsiones de demanda entre 2009 y 2020.
– Estimar las evoluciones de los costes de generación y de los resultados del sistema en cuanto a emisiones.
– Analizar la adaptación del sistema eléctrico de distribución actual para la conexión de coches eléctricos.
El Proyecto REVE ya ha dado sus primeros resultados en cuanto al análisis de la capacidad de la infraestructura actual para asumir, al menor coste posible, la recarga del VE. El CIRCE, participante en el proyecto, estudió dos escenarios: el primero en un centro de trabajo y el segundo en un bloque de viviendas.
Centro de trabajo
Centro de trabajo con 350 plazas de parking ocupado al 100% durante el horario laboral. 2 transformadores de 1.250 kVA cada uno. Suponiendo que los vehículos eléctricos se conectan cuando se encuentran a un 40% de su capacidad nominal y considerando que el
consumo es similar en los dos transformadores, se calculan estos tiempos para recargas a intensidad constante. Las diferencias entre intensidades defi ne las cargas lentas (8, 10 y 15 A) y las cargas “extra-rápidas” (250 A).
A estos tiempos y niveles de intensidad les corresponde un número límite aceptable de coches variable en el día en función del consumo existente.
En resumen:
– Proponiendo una intensidad de carga de 15 A, un 30% de las plazas del parking podrían disponer de un enchufe. Un empleado que llegara a las 10:00 tendría su coche eléctrico totalmente cargado a las 12:30. Para aumentar este número, habría que reforzar el sistema de distribución de electricidad.
– Proponer un servicio de recargas “extrarápidas” para 5 plazas, supondría reducir en un 70% el número de plazas con enchufe.
– El servicio de cargas “extra-rápidas” podría ser limitado a las electrolineras.
Bloque de viviendas
Bloque de 40 viviendas con 60 plazas de parking usadas en el periodo nocturno durante 6 a 8 horas. Potencia contratada: 5,5 kW y consumo tipo de una vivienda.
En este bloque de viviendas, se calculan estos tiempos para recargas a intensidad constante. No se contempla el caso de una carga “extra-rápida”, sino sólo valores de intensidades bajas para asegurar cargas lentas.
A 8 A, el 100% de las plazas está disponible durante más de 8 horas. A 10 A, el 50% de las plazas está disponible durante toda la noche y buena parte de la mañana.
En todo caso, haría falta instalar enchufes en los garajes y determinar si la facturación se efectuaría a través de los contadores de las viviendas o a través de sistemas inteligentes capaces de identificar a los usuarios. Este último sistema basado en un desarrollo progresivo de las Tecnologías de la Información y de la Comunicación (TICs) podría ser implementado tanto en garajes como en puntos de recarga en las calles, pero también en los párquines públicos.
En resumen, la infraestructura actual (con cambios mínimos) permite la carga nocturna del 100% de los coches eléctricos aparcados en el parking de una vivienda ya que no hay limitaciones estructurales en la actualidad para la carga nocturna de coches eléctricos según el caso estudiado. Además, la conexión nocturna de coches eléctricos no supone cambios importantes en la infraestructura de distribución de electricidad.
En conclusión, los casos estudiados muestran que el sistema de distribución de electricidad permite una introducción paulatina de coches eléctricos. La carga nocturna con conexión en un bloque de vivienda se presenta como un caso favorable desde el punto de vista de la red dado que permite suavizar la curva de demanda durante el periodo nocturno, aumentando la eficiencia global del sistema y reduciendo los riesgos de recortes nocturnos para la eólica.
Retos técnicos
La implantación del coche eléctrico sigue pendiente de la resolución de algunos problemas técnicos:
– Las baterías / sistemas de almacenamiento deben ser mejoradas en cuanto a capacidad y seguridad para garantizar una autonomía
suficiente. En la actualidad, los sistemas más destacados son las baterías de ión litio, pero también los hipercondensadores y ultracondensadores que, según las expectativas en su evolución, dejan entrever una revolución en cuanto al almacenamiento.
– Los cargadores son la interfaz entre la red de distribución de electricidad y las baterías. Su función es integrar la corriente recibida y convertirla según los parámetros de entrada de las baterías. Además de convertir la corriente alternativa en contínua, el cargador establecerá los niveles de tensión e intensidad para cumplir con los requisitos definidos por el usuario: potencia disponible y tiempos de carga.
Las características de los cargadores que están siendo estudiadas son:
-Los tipos de cargas: tanto para cargas lentas (a tensión o intensidad constante) como para cargas rápidas (mediante cargadores de pulsos).
-La ubicación dentro o fuera del vehículo eléctrico: la primera opción ofrece una mayor flexibilidad en la utilización de los coches eléctricos, permitiendo la carga en varios sitios tanto públicos como privados. Utilizar cargadores exteriores supondría la necesidad de acudir a puntos de recarga específicos, que además, deberían tener el mismo sistema.
-La utilización de convertidores con regulación, interesante tanto desde el punto de vista de la red (mayor posibilidad de regular la intensidad de carga) como del usuario (para poder elegir el tiempo de carga).
A este estudio, a escala de distribución, se añadirá otro con un enfoque más general cuyo objetivo es el análisis del sistema energético peninsular con coches eléctricos.
Las hipótesis de partida de este estudio del sistema energético consideran que el número de coches eléctricos en circulación alcanzará un total de 3.000.000 en el año 2020.
Partiendo de estas premisas, el CENER está llevando a cabo una serie de simulaciones del sistema eléctrico para 2012, 2016 y 2020.
Las variables estudiadas son:
– La influencia del consumo debido a los coches eléctricos sobre los riesgos de recortes para la eólica y la identificación de las tecnologías “amenazas”.
– Los costes de generación asociados a la nueva estructura de la cobertura de la demanda.
– La reducción de emisiones de CO2 debido al incremento en el uso de energías limpias y en particular, de la eólica.
Por otra parte, el Proyecto REVE ha aumentado sus objetivos iniciales con la incorporación al consorcio, a finales de 2009, del IREC que está desarrollando las siguientes actividades:
– Gestión de la demanda a través de mecanismos económicos.
• Análisis de las distintas herramientas que se pueden aplicar.
• Gestión de la demanda mediante precios (tarifas).
• Gestión de la demanda mediante “Demand Reduction Programs” (DRPS).
• Gestión de la demanda mediante interrumpibilidad.
• Determinación de las elasticidades del consumo eléctrico: mayor efectividad a las señales de precio como mecanismos de gestión de la demanda.
– Implantación de sistemas de gestión de la demanda.
• Análisis de un conjunto de “use cases” propuesto por el Electric Power Research Institute (EPRI) en el grupo de estandarización de Smart Grid.
• Definición de los sistemas de gestión de la demanda más adecuados e identifi cación de los requerimientos técnicos.
Las conclusiones de todos los trabajos (acabados o en curso) darán lugar a la difusión de los resultados finales del proyecto.
Para esta fase de difusión, se creó en 2009 www.evwind.es, la web del Proyecto REVE, cuyas estadísticas (número de visitas) demuestran su calidad y dinamismo, siendo una referencia, en lengua española e inglesa, en los ámbitos del coche eléctrico y de las energías renovables.
