The State of Managed Charging in 2024

La transición hacia la electrificación del transporte está en marcha, impulsada por un aumento sin precedentes en la adopción de vehículos eléctricos (EV). A medida que estos vehículos comienzan a llegar al mercado masivo, surge una necesidad urgente de adaptar la infraestructura eléctrica para soportar la carga adicional. La carga gestionada, una estrategia que optimiza el momento y la cantidad de energía utilizada para cargar los EV, se perfila como una solución central para abordar los desafíos de la red. La gestión de esta carga no solo implica desplazar el consumo de energía a horas de menor demanda, sino también coordinarla de forma activa para reducir costos, mejorar la eficiencia del sistema y evitar sobrecargas en los transformadores de distribución, que ya enfrentan un envejecimiento acelerado debido al aumento de la demanda eléctrica.

El fenómeno de la carga gestionada se articula en múltiples niveles de la red, desde el sistema de generación a gran escala hasta el nivel de distribución, e incluso hasta el punto de carga individual del usuario. Este enfoque holístico permite no solo mitigar los picos de demanda, sino también integrar de manera más efectiva las energías renovables, ya que la flexibilidad de la carga de los EV puede alinearse con los periodos de mayor generación renovable, como durante el día en el caso de la energía solar. Sin embargo, la carga gestionada no ha logrado aún una implementación a gran escala. La mayoría de los programas actuales se limitan a pilotos o enfoques pequeños que involucran a un número reducido de usuarios. Esto se debe, en parte, a la complejidad inherente de coordinar la carga de millones de vehículos en tiempo real, lo cual requiere una infraestructura de datos robusta y sistemas de comunicación avanzados capaces de manejar grandes volúmenes de información y responder rápidamente a las condiciones de la red.

Uno de los enfoques más comunes para gestionar la carga de EV es el uso de tarifas de tiempo de uso (TOU), que incentivan a los conductores a cargar durante las horas fuera de pico, cuando la demanda de energía es más baja y el costo de la electricidad es menor. Si bien estas tarifas han demostrado ser eficaces para reducir la carga coincidente en el sistema, también pueden provocar «picos de retroceso», donde la demanda aumenta abruptamente al final del periodo de tarifa baja, lo que puede generar problemas de sobrecarga en el nivel de distribución. Este fenómeno revela la necesidad de enfoques más sofisticados, como la carga activa y dinámica, que utiliza tecnologías avanzadas para ajustar de manera continua el ritmo de carga según las condiciones del sistema. La carga activa se diferencia de las soluciones pasivas al establecer una comunicación bidireccional entre el vehículo y la red, permitiendo una mayor flexibilidad y un ajuste más preciso a las necesidades de la red y del usuario, como la sincronización con periodos de alta generación de energía renovable o la reducción de la carga durante los eventos de respuesta a la demanda.

A medida que aumenta la adopción de los EV, las utilidades deben adaptarse rápidamente para evitar impactos negativos significativos en la infraestructura de distribución. En áreas residenciales, donde la mayoría de las personas cargan sus vehículos, los transformadores y otros componentes de la red ya están mostrando signos de sobrecarga en lugares con alta densidad de EV. Por ejemplo, los transformadores de distribución, que suelen estar diseñados para manejar cargas estables y predecibles, se ven particularmente afectados por la carga no gestionada de los EV. La coincidencia de varios EV cargando simultáneamente en un solo circuito puede superar rápidamente la capacidad de un transformador típico, lo que no solo reduce su vida útil, sino que también aumenta el riesgo de fallos y cortes de energía. La solución propuesta radica en la implementación de estrategias de carga gestionada más avanzadas, como el uso de telemetría en tiempo real y la integración de la infraestructura de carga con sistemas de gestión de energía distribuida (DERMS).

La carga bidireccional, que permite a los EV devolver energía a la red o utilizarla para alimentar hogares y edificios, está comenzando a jugar un papel más relevante dentro de las estrategias de gestión de carga. Esta tecnología, conocida como vehículo a todo (V2X), incluye subcategorías como vehículo a red (V2G), vehículo a edificio (V2B) y vehículo a hogar (V2H). La carga bidireccional ofrece beneficios significativos tanto para los propietarios de vehículos como para la red eléctrica, ya que permite una mayor integración de los recursos distribuidos y proporciona servicios de soporte de red, como la respuesta a la demanda y la regulación de la frecuencia. Además, permite a los usuarios aprovechar mejor sus baterías de EV, que pueden actuar como almacenamiento temporal de energía renovable. A pesar de estos beneficios, la adopción de la carga bidireccional se enfrenta a barreras tecnológicas y de mercado, incluida la falta de estandarización de los equipos y los desafíos para garantizar la interoperabilidad entre los vehículos, los cargadores y los sistemas de la red.

La colaboración entre los fabricantes de automóviles, los proveedores de tecnología y las utilidades es esencial para superar los obstáculos actuales y expandir la carga gestionada de manera efectiva. Los fabricantes de vehículos, por ejemplo, pueden desempeñar un papel fundamental no solo proporcionando telemetría avanzada que permita una gestión de carga más precisa, sino también facilitando la inscripción de los conductores en programas de carga gestionada a través de aplicaciones móviles y otras plataformas de comunicación. Por otro lado, las utilidades deben invertir en tecnología de medición avanzada y software de análisis para monitorear y controlar la carga de manera efectiva, garantizando que los programas sean atractivos tanto para los usuarios como para los operadores de red. Las alianzas con proveedores de tecnología, que ya han demostrado su eficacia en la gestión de la carga de EV en varias jurisdicciones, también pueden acelerar la implementación y escalabilidad de estos programas, aportando la experiencia necesaria para manejar los desafíos de la carga en tiempo real y la integración con los sistemas de red existentes.

Para leer más ingrese a:

https://sepapower.org/resource/state-of-managed-charging-in-2024/

https://sepapower.org/wp-content/uploads/2024/08/SEPA-State-of-Managed-Charging-2024-Report_print.pdf

 

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