¿Qué es la tecnología Vehicle-to-Grid (v2g)?

Es posible que te hayas topado con el término tecnología V2G (vehículo a red) en relación con la carga de vehículos eléctricos (EV). Quizás no estés seguro de qué es exactamente y cómo funciona.

En este artículo, te proporcionaremos toda la información que necesitas saber sobre la tecnología V2G, incluidos los beneficios de aplicarla y lo que es probable que depara el futuro para esta tecnología de conexión entre coche y red eléctrica.

¿Qué es la tecnología Vehicle-to-Grid (V2G)?

En pocas palabras, la tecnología V2G es una conexión entre un vehículo eléctrico y la red eléctrica que permite un flujo bidireccional, ya sea cargando el vehículo desde la red o descargándolo para devolver la energía a la red. Los vehículos eléctricos tradicionales, cuando están estacionados y enchufados, utilizan carga inteligente para extraer energía de la red a sus baterías. Con la tecnología V2G emergente, estas baterías para vehículos eléctricos ahora también pueden devolver energía a la red.

La decisión de cargar o descargar el vehículo se toma en función del nivel de carga del vehículo y de las señales del mercado emitidas por la red. En otras palabras, durante los períodos de alta demanda de electricidad, la red puede extraer energía de los vehículos si hay suficiente disponible y recargar el vehículo cuando la demanda es menor y el precio es más barato. La tecnología V2G permite que las baterías de los vehículos eléctricos se carguen durante los períodos de baja demanda de energía, como al mediodía, cuando la energía solar es abundante. Durante los momentos de alta demanda, como las tardes y las noches, las baterías pueden devolver el excedente de energía a la red. Este proceso ayuda a reducir los costos de energía para los operadores de flotas, estabilizar la red durante las horas punta, proporcionar energía de emergencia y respaldar un futuro sin emisiones netas mediante tecnologías innovadoras.

El proveedor de energía (o la empresa de servicios públicos) ofrece programas V2G especiales a los que los clientes pueden optar por suscribirse, lo que les permite definir la cantidad de energía que desean enviar a la red cuando la necesiten. Esto brinda al cliente la oportunidad de reducir el costo de cargar su vehículo y, al mismo tiempo, ayuda a la red a satisfacer los picos de demanda.

¿La tecnología V2G es posible y está disponible en la actualidad?

Por el momento, sigue siendo una tecnología emergente. Actualmente se está sometiendo a pruebas y ensayos exhaustivos para garantizar que sea viable y funcional a largo plazo. Actualmente hay menos de 100 proyectos que utilizan V2G de forma activa eventos en el mundo.

¿Cuáles son los desafíos de usar la tecnología V2G?

• Infraestructura deficiente: Uno de los principales desafíos a la hora de implementar la tecnología V2G no es la tecnología en sí misma, sino la infraestructura con la que interactúa. En muchos casos, la infraestructura existente es deficiente y las condiciones actuales de la red dificultan que los vehículos devuelvan la energía a la red eléctrica con éxito.
• Congestión de la red: La red eléctrica puede estar muy utilizada, lo que provoca problemas de congestión que provocan inestabilidad y una gran pérdida de energía.
• Volatilidad de la red: A medida que la energía se genera cada vez más a partir de fuentes renovables, aunque es excelente para el medio ambiente, puede provocar inestabilidad en la red. Por ejemplo, la energía solar y eólica puede fluctuar según las condiciones climáticas. Se espera que para 2050, El 62% de la energía se generará con energías renovables, lo que significa una mayor volatilidad de la red y una demanda impredecible. De hecho, la tecnología de conexión del vehículo a la red puede ayudar a aliviar este problema, como veremos más adelante.‍
• Clima extremo: Los climas extremos, como los picos de calor o las olas de frío, pueden provocar un aumento en el uso de electricidad para alimentar los aires acondicionados o los calentadores eléctricos. El cambio climático está provocando fluctuaciones extremas en las temperaturas, lo que provoca una mayor congestión de la red, lo que es un problema para el V2G.

¿Cuáles son los principales beneficios de usar la tecnología V2G?

En parte debido a los desafíos enumerados anteriormente, no vemos que muchos fabricantes de estaciones de carga lancen cargadores V2G. El hardware V2G que se ha desarrollado no se utiliza a gran escala. Sin embargo, debido a los beneficios que se enumeran a continuación, esperamos que esta situación cambie en los próximos dos años a medida que los fabricantes introduzcan nuevos productos en el mercado.

• Estabilidad de la red: A diferencia de la volatilidad de la red mencionada anteriormente, la tecnología V2G puede ayudar a crear más estabilidad en la red al ayudar a los proveedores de energía a reaccionar ante las restricciones de la red y los cambios repentinos en el suministro o la demanda de energía.
• Generación y almacenamiento de energía renovable: La tecnología de conexión del vehículo a la red representa una oportunidad de almacenamiento de energía renovable barata. La energía puede generarse durante el día o la noche y devolverse a la red durante los períodos de mayor actividad. Esto crea una mayor estabilidad de la red al equilibrar la oferta y la demanda. Por ejemplo, imagine un sitio que genera y ahorra energía solar constantemente durante el día. A la 1 p. m., hay un aumento repentino de la demanda. La planta recibe una señal V2G y suministra energía solar a la red. En este caso, el sitio también podría optar por utilizar la energía solar disponible en lugar de otras fuentes no renovables para sus operaciones, utilizando así energía sin emisiones de carbono.
• Suministro de energía de respaldo: Cuando la demanda de electricidad alcanza su punto máximo, los operadores de flotas pueden acceder a la energía almacenada en las baterías de los vehículos eléctricos. Por ejemplo, una flota de autobuses escolares es perfecta para la energía de respaldo V2G ya que solo se utilizan en momentos específicos, normalmente de 6 a 9 a. m. y de 3 p. m. a 5 p. m. Durante el resto del tiempo, los autobuses permanecen en el depósito y pueden devolver la energía a la red y recargarse cuando la demanda y los precios de la energía se reduzcan.

¿Cuáles son los beneficios de la tecnología V2G para los propietarios y conductores de estaciones de carga?

Para los propietarios de vehículos eléctricos individuales, si su proveedor de servicios públicos tiene programas V2G o DR (Demand Response), pueden optar por participar, lo que permite que la capacidad del automóvil de conectar el vehículo a la red se active durante las horas de mayor demanda. En este caso, el propietario del vehículo recibe un pago por la energía que suministre a la red. En otras palabras, el propietario está literalmente ganando dinero con su vehículo estacionado.

Si la compañía de servicios públicos no puede proporcionar este servicio, el propietario del vehículo puede usar V2H, que suministra energía a su hogar, lo que le permite reducir sus facturas de energía al reutilizar la energía disponible almacenada en su vehículo o vehículos.

Para los operadores de red, digamos que una empresa de servicios públicos, los eventos V2G se pueden utilizar para evitar la congestión de la red, la volatilidad y los desequilibrios energéticos, utilizando la demanda y el suministro de energía como guía. Las empresas de servicios públicos también pueden proporcionar energía sin emisiones de carbono si optan por utilizar la energía renovable disponible, en lugar de una energía de combustible más fiable.

El Departamento de Defensa calculó los beneficios financieros hace unos años. El cálculo muestra una posible rentabilidad de alrededor de 170$ por kW al año gracias al V2G. Si utilizas un cargador de 15 kW, podrías recibir aproximadamente 2.520 dólares al año si tuvieras la capacidad V2G. La buena noticia es que el propietario de la estación de carga recibe estas devoluciones aunque no haya solicitado ningún V2G durante ese período. Te pagan simplemente por «estar disponible en cualquier caso».

NREL se refiere a otros estudios de investigación de 2016, que muestran una posible rentabilidad neta de 17.384 dólares para las flotas de autobuses escolares y de 6.170 dólares para los autobuses de tránsito.

¿Cómo podemos implementar V2G?

V2G necesita una variedad de tecnologías para funcionar.

1. V2G necesita un vehículo eléctrico que sea capaz de cargarse bidireccionalmente. En otras palabras, el vehículo eléctrico debe poder recibir y enviar energía. Muchos de los grandes fabricantes de vehículos están desarrollando e implementando esta tecnología en la actualidad.
2. El hardware de carga de vehículos eléctricos compatible con V2G debe estar instalado. Los fabricantes de cargadores para vehículos eléctricos deben implementar el protocolo requerido para los eventos V2G: el IEEE 2030.5. Con un protocolo universal, los vehículos, los cargadores y las empresas de servicios públicos pueden comunicarse entre sí sin problemas, lo que permite enviar y recibir la información necesaria para un evento de V2G (demanda de energía, suministro de energía, desequilibrio de la red, etc.)
3. Los cargadores de vehículos eléctricos deben poder automatizar estas señales. Esto significa que necesita un servicio de gestión de carga de vehículos eléctricos, es decir, una tecnología de carga inteligente. Carga inteligente es un proceso que automatiza y optimiza las decisiones mientras se carga un vehículo eléctrico. La carga optimizada incluye los siguientes objetivos:

• Reduzca la demanda máxima total en el lugar de carga
• Evite los altos costos de energía tanto para el conductor como para el operador del punto de recarga
• Garantice las salidas puntuales y un nivel de carga suficiente para cada vehículo
• Ayude a estabilizar los mercados de energía y los servicios de suministro eléctrico en tiempo real.

En Control de amplificadores, utilizamos tecnología de carga inteligente para optimizar los eventos de V2G y, al mismo tiempo, optimizar los costos de energía, las salidas puntuales y la estabilidad de la red. Gracias a la carga inteligente, podemos acceder a los puntos de datos necesarios para los eventos de V2G y analizarlos para ver si es posible en comparación con otros objetivos, como tener suficiente energía para tu próximo viaje.

El futuro de V2G

El mercado energético está en constante crecimiento y evolución. La red eléctrica tendrá que adaptarse al creciente número de vehículos eléctricos y a la demanda de electrificación de la flota. Algunas de las posibles consecuencias pueden ser:

• Mercados energéticos más dinámicos: Ya se utilizan diferentes estructuras de precios de la energía en todo el mundo. En los EE. UU., específicamente en California, podemos ver cómo las empresas de servicios públicos implementan Tarifas TOU como incentivo para que las empresas utilicen menos energía durante los períodos de mayor demanda del día. Sin embargo, hay estructuras de precios aún más dinámicas, como Precios al contado, que se utiliza en Noruega. Los precios al contado ayudan a hacer frente al suministro poco fiable de energía renovable al cambiar los precios cada hora en función de la energía disponible. Los precios dinámicos pueden tener un impacto enorme en los costos generales de la energía. El V2G compensaría esta inestabilidad de precios suministrando energía cuando la demanda esté en su punto máximo. Esto equilibraría los precios y reduciría los picos de precios a lo largo del día.
• Carga elevada del vehículo: La carga del vehículo es mucho mayor que la del uso doméstico típico de energía, pero es bastante pequeña en comparación con otros usuarios de energía convencionales, como las plantas de fabricación industrial o las grandes cámaras de refrigeración. Los expertos coinciden en que la escalabilidad de los vehículos eléctricos solo funciona con el V1G (carga inteligente) y el V2G. Sin el V1G y el V2G, las empresas de servicios públicos y los operadores de redes se enfrentan a considerables desafíos para conseguir que se aprueben las ubicaciones de las estaciones de carga. El riesgo es que creen un mercado energético en el que la generación de energía dependa de las condiciones meteorológicas y nuestros vehículos no sean lo suficientemente inteligentes como para reaccionar a las señales de precios o a las solicitudes de emergencia de los servicios públicos.
  

Conclusión

V2G son las siglas de Vehicle-to-grid y es un sistema que permite el flujo de energía desde y hacia la red.

El V2G ofrece muchos beneficios, como la estabilidad de la red para las empresas de servicios públicos y la reducción de las facturas de energía para los propietarios de vehículos eléctricos y los operadores de flotas. Sin embargo, existen algunos obstáculos potenciales, como una infraestructura de red deficiente y la posibilidad de congestión de la red.

Tecnología de carga inteligente, como Software Ampcontrol ofrece una de las maneras más eficaces de hacer frente a los desafíos a los que se enfrenta la implementación del V2G, ya que analiza los datos de carga y ayuda a identificar las mejores y más rentables oportunidades para cargar el vehículo eléctrico y cuándo devolver la energía a la red.

Para obtener más información, ponte en contacto con uno de nuestros expertos en carga inteligente hoy mismo.