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El coche eléctrico, más que un vehículo

Por Jorge Sánchez Cifuentes
Subdirector Innovación responsable Vehículo Eléctrico de Endesa
redaccion@ambientum.com

Cuando escuchamos o leemos sobre las bondades de la movilidad eléctrica, se habla normalmente de la ausencia de emisiones de gases y partículas nocivas y de la mejora sustancial de la eficiencia en el uso final de la energía. En realidad, éstas son dos de las grandes ventajas ya contrastadas del ya tan famoso vehículo eléctrico (VE).

El coche eléctrico, al no tener caja de cambios convencional, se convierte en un vehículo muy cómodo en entornos urbanos y con un mantenimiento menos costoso.

La primera, la ausencia de emisiones, (tanto de CO2, como de otros gases menos conocidos pero quizás más dañinos en el entorno urbano, como los NOx y los SOx así como las partículas), es fácil de entender: al no quemar hidrocarburos no hay emisiones. Esto representa una gran ventaja en el ámbito urbano, que es donde reside la mayor parte de la población mundial y son precisamente estos últimos contaminantes, y no el CO2, los que afectan a la calidad del aire que respiramos y por los que se preocupan los gestores de las grandes urbes.

Pero, ¿qué ocurre en el momento de la generación eléctrica que alimenta este tipo de movilidad? La verdad es que depende, y además es distinta por países. En los territorios donde las energías renovables –viento, sol o agua- forman parte fundamental de la producción de energía, la emisión de contaminantes es menor. Además, en las fuentes contaminantes como gas y carbón, es más eficiente la captura y gestión de partículas en pocos centros emisores que en los millones de coches que emiten. Es decir: pasamos de un control complejo de emisores difusos a unos pocos concentrados.

Así, por ejemplo hay países como Colombia, con un 80% de la energía de origen hidráulico, donde el uso del VE tendría unas ventajas claras. En países como España, donde tenemos un “mix” energético muy equilibrado con una alta penetración de fuentes diferentes de energía limpia, el VE sería más “limpio” que el convencional desde la primera unidad. Con el mix energético nacional actual, la media de emisiones del parque automovilístico supera los 150 gramos por kilómetro, mientras que si fuéramos capaces de sustituir todos los vehículos ligeros por eléctricos, la media de emisiones bajaría drásticamente por debajo de la mitad.

Central hidroeléctrica

Además, el hecho de que el transporte consuma energía eléctrica tendría otras ventajas inmediatas para países como España, que no son productores de petróleo y que sí tienen recursos naturales a su alcance para la generación de electricidad, como es el viento. Simplemente, hay que considerar que España es capaz de generar con recursos propios más del 25% de su energía eléctrica, y sin embargo, es casi totalmente dependiente en su consumo de hidrocarburos, donde la factura se puede equiparar con los ingresos derivados del turismo.

Pero hay más ventajas del VE. Si nos fijamos en su manejo, el motor eléctrico nos aporta unas características únicas en la conducción. No sé si algún lector ha conducido un vehículo eléctrico, pero la entrega del par en revoluciones bajas, clave por ejemplo en la aceleración, representa una de sus características principales que hace que el VE sea un automático, fácil y divertido de conducir. Además, al no tener caja de cambios convencional, se convierte en un vehículo muy cómodo en entornos urbanos y con un mantenimiento menos costoso.

Integración en la red eléctrica

Pero quizás la ventaja menos conocida del VE es su integración con los sistemas eléctricos. Esta es, quizás, una de las características donde hay menos consenso, de la que se han oído mensajes más dispersos y se ha generado y se sigue generando un gran debate. Así que será a partir de ahora donde intentaré centrar la atención del lector lanzando al aire varias preguntas que muchos tendrán en la cabeza: ¿en qué consiste está integración?, ¿no es simplemente enchufar el coche donde siempre enchufo mis electrodomésticos? ¿Está el sistema preparado para cargar todos los VE? Estas y otras dudas han surgido desde el renacimiento del VE, se han intentado responder y son la base de una serie de programas de investigación y de demostración que actualmente se están desarrollando por todo el mundo.

Conector VE

La cuestión es tan amplia que intentaremos ir comiéndonos el elefante bocado a bocado. Empezaremos por lo que tenemos más cerca: el enchufe. A todos nos corroe una pregunta básica, ¿nos pasará como con los móviles?, ¿tendrá cada marca de vehículo un cargador diferente? Lo cierto es que en este campo se están haciendo muchos esfuerzos a nivel nacional e internacional.

¿Cargadores homogéneos?

Ya desde hace unos años, un grupo de empresas –entre ellas Endesa- de los dos sectores implicados, automoción y eléctrico, nos reunimos en Berlín para tratar este tema y de este trabajo nació la propuesta europea de conector, conocida como Modo 3 – Tipo 2, con la que tratamos de escoger una solución que permitiera cubrir las distintas necesidades de Europa. Este conector incorpora y soporta la posibilidad de carga monofásica y trifásica y los elementos básicos de seguridad que se le debe exigir a una recarga eléctrica. De esta manera, tratamos de escoger una solución de futuro que nos permitiera funcionar en Europa forma conjunta para la carga en corriente alterna, que es la que se usa en la recarga a velocidad normal y que nos proporcionara aumentar la velocidad de la carga sin tener que cambiar el conector. Y finalmente, el trabajo dio sus frutos y este conector ha sido aprobado ya por las principales compañías europeas y se usará en todos los turismos fabricados en el viejo continente.

Por otra parte, en Japón y EEUU se ha aprobado otro conector, denominado SAE J1772, que uniformiza también en estos países la conexión de los VE. Así que ¡sólo tenemos 2 posibilidades para la recarga de turismos en corriente alterna! ¡Todo un lujo si nos comparamos con las posibilidades en el mercado de los móviles! De esta manera podemos considerar resuelta la carga en casa.

La ventaja menos conocida del VE es su integración con los sistemas eléctricos.

Si nos centramos en la carga rápida, orientada fundamentalmente a estaciones de servicio o cargas de energía de emergencia fuera del hogar, también tenemos un número muy reducido de opciones: por un lado está el conector del estándar CHAdeMO, (asociación de mayor implantación mundial que da servicio de carga rápida a vehículos eléctricos de la que ENDESA es el actual presidente en su capítulo europeo), y por otro lado, los nuevos desarrollos que se están realizando en Estados Unidos y Europa, denominados COMBO. Es decir, nos moveremos también entre dos opciones que podrían convivir conjuntamente.

carga rapida

CARGA RÁPIDA

Un sistema eléctrico preparado

Sin embargo, aún nos quedan otras preguntas que resolver. La siguiente, por ejemplo, que está en la cabeza de todos es la siguiente: ¿está suficientemente preparado el sistema eléctrico para abastecer también a la movilidad eléctrica? Pues la respuesta la podemos encontrar en el propio sistema eléctrico, en su evolución y en su capilaridad.

El sistema eléctrico ha sido capaz de evolucionar conjuntamente con la demanda. Hace unas decenas de años, los hogares tenían pocas necesidades energéticas: no teníamos microondas, ni vitrocerámica, ni aire acondicionado. Sin embargo, el sistema eléctrico fue capaz de responder eficientemente al aumento de la demanda y de la calidad requerida. Así que, ¿qué hace del VE que pueda ser diferente? ¿Por qué suscita tanto debate la integración del VE? Igualmente la respuesta la tenemos en el propio sistema eléctrico. Si bien es cierto que la demanda de energía del parque automovilístico actual implicaría sólo un 18% de la energía suministrada en España, el principal reto no está en generar esta energía de más, sino en la potencia. La potencia representa un parámetro clave en el diseño de las instalaciones eléctricas, representa la capacidad de poder entregar la energía en un momento determinado. De esta forma, el sistema eléctrico se diseña para poder responder a la punta de demanda, que es el momento en el que todos los consumidores necesitamos energía a la vez. Este momento, que ocurre una vez al año, marca, por entendernos de alguna forma, la capacidad o el grueso del cable que necesitamos poner en las redes de distribución y transporte para que todo funcione adecuadamente en el momento que todos la usamos a la vez.

¿Está suficientemente preparado el sistema eléctrico para abastecer a la movilidad eléctrica?

Y en este punto, el VE podría representar que esta demanda máxima en esos momentos puntuales, aumente, incrementando de esta manera la necesidad de nueva infraestructura. Diariamente, el momento de máxima demanda eléctrica, en general, se está detectado en España entre las 20 y 22 horas, que es justo cuando todos llegamos a casa y coincide con otras demandas de energía. Es decir, justo cuando enchufaríamos el VE, al llegar a casa.

Según este razonamiento, la punta de demanda del sistema aumentaría e implicaría que las inversiones en el sistema eléctrico serían necesarias aunque poco rentables. Y aquí es donde viene la necesidad de hacer el proceso de recarga diario de forma diferente, de forma que se cumplan las necesidades de movilidad de los clientes conductores, pero manteniendo la racionalidad de las inversiones, que a la postre pagaremos entre todos los clientes del sistema eléctrico. Simplemente, por optimización de los recursos o por conseguir una solución más económica, lo que se quiera destacar.

curva demanda

Curva de Demanda

¿Cómo hacerlo, si yo quiero tener cargado mi VE para salir ante cualquier emergencia? Para poder tratar de responder a la pregunta, tenemos que abrir otra vez el razonamiento en dos ejes distintos pero complementarios. Uno es que el vehículo pasa más de 90% de su vida útil aparcado y dos, que la carga del VE en casa es gestionable. Es decir, que todas las cargas eléctricas pueden convivir en armonía facilitando la evolución e incluso la optimización del sistema eléctrico al ser, de nuevo estadísticamente, complementarias.

Si nos fijamos en la curva de demanda, sería posible cargar el VE fuera de las horas pico de demanda y responder a las necesidades de movilidad, fundamentalmente en las horas nocturnas, donde el coche está parado. Podríamos encontrar soluciones tecnológicas o incentivos económicos que ayuden a desplazar las cargas a horas de baja demanda. Así podríamos conseguir aprovechar la capacidad instalada de una forma eficiente y estas eficiencias se trasladarán al cliente tanto en calidad de suministro como en costes.

Pero si diéramos un paso más allá, ¿qué pasaría si pudiéramos no sólo cargar en el momento de bajo coste para el sistema y por tanto para el cliente, sino vender la energía de mi batería cuando se requiere energía para otros usos? ¿Podríamos usar el VE como un almacenamiento de energía doméstico distribuido? ¿Podríamos obtener un rendimiento al coche que lo tenemos parado más del 90% de su vida útil? ¿qué condiciones pondríamos como vendedores para que alguien pudiera consumir mi energía?

Estas son, en parte, las respuestas que desde ENDESA tratamos de obtener en proyectos como Smartcity Málaga, Smartcity Barcelona o ZEM2ALL. En estos proyectos desarrollaremos conceptos novedosos donde la integración del vehículo con la red cobrará un papel relevante, donde los propios conductores podrán beneficiarse de las ventajas de la gestión energética e incluso podrán vender la energía almacenada en sus vehículos a la red en los momentos de máxima demanda. Proyectos en los que conjuntamente imaginamos y desarrollamos escenarios futuros que nos permitan contribuir a la sostenibilidad en el transporte, mediante el uso equilibrado de la energía primaria. Proyectos en los que colaboramos con nuestros clientes y otras empresas para crear el futuro de la movilidad eléctrica.

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Los comentarios de los lectores

02/07/2012 9:36:15
¿?
ramon.fernandez.prieto@sergas.es
10/07/2012 18:41:46
estaria bien que en la curva de demanda se pudiera ver algo mas que la raya, las horas y los datos.
tcnou

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