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May 15, 2025
Si bien un vehículo eléctrico (EV) no produce emisiones directas de dióxido de carbono durante la conducción, todos los vehículos eléctricos tienen emisiones ascendentes de gases de efecto invernadero (GEI) no despreciables derivadas de la generación de energía: las emisiones de los vehículos eléctricos a las ruedas.
Estas emisiones son cada vez más relevantes para que el mundo reduzca las emisiones globales de GEI. Pero, ¿qué causa estas emisiones y cómo se pueden limitar en el futuro?
La Oficina de Tecnologías de Vehículos del Departamento de Energía de los Estados Unidos publicó un informe que calcula las emisiones de los vehículos eléctricos en los EE. UU. El informe estima que un vehículo eléctrico típico emite un promedio de 4.815 libras (2184 kg) de emisiones de CO2 equivalente al año, en comparación con el promedio de un automóvil a gasolina, que produce 11.435 libras (5186 kg) de emisiones equivalentes de CO2 al año. En consecuencia, cuando utiliza un vehículo eléctrico, el conductor reduce su huella de CO2 en promedio en alrededor de un 60%.
¿Por qué un vehículo eléctrico produce las mismas emisiones que un vuelo de ida y vuelta de San Francisco a Nueva York?
Para responder a esta pregunta, debemos analizar la producción de energía eléctrica. Como la mayoría de los países modernos, Estados Unidos utiliza una combinación de varios recursos energéticos. El siguiente gráfico muestra la producción energética actual de EE. UU. dividida en fuentes de energía. Según él, más del 50% de la energía eléctrica de la red pública se genera mediante recursos energéticos no renovables. Como los vehículos cargan principalmente energía eléctrica de la red, esto explica por qué producimos emisiones de CO2 cuando conducimos vehículos eléctricos.
Para comprender mejor cómo la carga gestionada (carga inteligente) de los vehículos eléctricos puede influir en las emisiones totales de CO2, debemos examinar los hábitos de carga de los usuarios de vehículos eléctricos. Una forma excelente de analizar esto es analizar los vehículos eléctricos de la flota.
Cada vez que un conductor enchufa su automóvil se describe como un evento de carga. Cada evento de carga tiene un tiempo de permanencia (cuánto tiempo permanece un vehículo conectado) y un volumen de carga (cuántos kWh necesita el automóvil). En el siguiente ejemplo (gráfico), identificamos tres grupos de eventos de carga:
Esta observación nos proporciona la información de que más del 50% de los vehículos permanecen bastante tiempo en la estación de carga, mientras que los automóviles solo requieren una pequeña cantidad de energía (menos de 20 kWh). Este efecto indica alta flexibilidad, lo que significa que el proceso de carga puede comenzar más tarde o procesarse con menos energía. La alta flexibilidad es ideal para la carga inteligente, ya que los algoritmos identifican este potencial y optimizan el inicio de estos eventos de carga. Por ejemplo, al hacer coincidir los eventos de carga con los recursos de energía renovable.
A continuación, debemos entender por qué la flexibilidad de carga de los vehículos eléctricos en combinación con la combinación energética es esencial para reducir las emisiones de CO2 del vehículo.
Para ello, hemos analizado los datos de la combinación energética proporcionados por el NYISO, el operador del sistema independiente de Nueva York. En Nueva York, los principales proveedores de energía eléctrica son los de combustible dual (mezcla de gas y petróleo) y la nuclear. El recurso de energía renovable más importante es la energía hidroeléctrica.
Como las plantas de energía no producen la misma cantidad de energía en ningún momento del día, la cantidad de energía renovable en la red eléctrica varía durante el día. El siguiente gráfico muestra un ejemplo del 26 de noviembre de 2019.
Podemos ver que cada recurso energético tiene su pico de producción. Por ejemplo, alrededor de las 5 de la tarde, más del 30% de la energía se produce con combustible dual, mientras que alrededor de las 4 de la mañana, este valor cae a menos del 20%. Uno de los principales factores que influyen en la volatilidad de este fenómeno es el cambio continuo del clima y de las estaciones.
Como esto es solo una indicación muy aproximada, podemos ir aún más lejos y analizar la cuestión de cómo cada fuente de energía provoca emisiones de CO2. Por suerte, El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) ha calculado los gases de efecto invernadero emitidos a lo largo de todo su ciclo de vida por diversos recursos energéticos. Esto, también denominado medición de las emisiones de gases de efecto invernadero durante el ciclo de vida, implica calcular la potencial de calentamiento global de fuentes de energía eléctrica a través de un evaluación del ciclo de vida de cada fuente de energía. La siguiente tabla muestra ejemplos significativos de emisiones de CO2 en kWh de energía eléctrica producida.
En amcontrol.io, hemos tomado estos resultados y calculado las emisiones de CO2 normalizadas para un día entero, utilizando el ejemplo anterior de Nueva York (NYISO). El siguiente gráfico muestra un pico alrededor de las 4 de la tarde y las emisiones de CO2 más bajas entre las 10 de la noche y las 5 de la mañana.
Esta nueva perspectiva muestra que la carga inteligente puede reducir las emisiones de los vehículos eléctricos desde el punto de vista de las ruedas. En el ejemplo presentado, podemos lograr una reducción de CO2 aproximada del 30 al 40% si se cargan después de las 23:00 horas. Esto equivale a casi un vuelo de Nueva York a San Francisco.
En consecuencia, podemos resumir que:
La buena noticia es que los EE. UU. han estado muy activos el año pasado redefiniendo sus normas de cartera de energías renovables (RPS), que exigen que un porcentaje específico de la electricidad que venden las empresas de servicios públicos provenga de recursos renovables (Ejemplos: Nueva York: 100% para 2040; Vermont: 75% para 2032; California: 100% para 2045).
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