La conversación

¿Por qué la carga de vehículo a red podría ser la forma más económica de asegurar la energía renovable

El sistema eléctrico del Reino Unido está experimentando un cambio significativo y rápido. Tiene el mundo mayor capacidad instalada de viento en alta mar, tiene efectivamente detenido generando electricidad a partir del carbón, y ha registrado un Caída del 20% en demanda desde el comienzo de la pandemia COVID-19.

Sin embargo, esta transición del carbón tradicional y confiable a la generación eólica y solar dependiente del clima conlleva desafíos cada vez mayores para igualar el suministro y la demanda eléctrica en cada instante. Aquí es donde los grandes sistemas de almacenamiento de energía a escala de red podrían ayudar a regular y amortiguar la oferta y la demanda, y mejorar el control de la red.

El gobierno del reino unido anunciado recientemente La eliminación de las barreras de planificación para la construcción de proyectos de almacenamiento de energía de más de 50 MW en Inglaterra y 350 MW en Gales. Esto, según el gobierno, permitirá la creación de una nueva y significativa capacidad de almacenamiento de energía. El Reino Unido cuenta actualmente con 1GW de unidades de almacenamiento de batería operativas y un 13.5GW adicionales de proyectos de baterías en desarrollo en la etapa de planificación.

Esta intervención del gobierno crea un entorno de planificación que podría permitir al Reino Unido alcanzar su objetivo de emisiones netas de carbono cero para 2050. Esto podría suceder con una alta proporción de generación renovable centralizada a gran escala, o con más prioridad en esquemas comunitarios más pequeños como turbinas eólicas y paneles solares de propiedad local. Las baterías, en particular, contribuirán significativamente a la regulación de la red de otros 30GW de energía eólica marina para 2030 (para lograr el objetivo del Reino Unido de 40GW de energía eólica marina para ese año).

Pero buscar sistemas de baterías estacionarias cada vez más grandes puede no ser la solución óptima para que el Reino Unido tenga un futuro de energía renovable. En cambio, la respuesta podría estar en los garajes y aparcamientos del país.

A medida que el Reino Unido pasó de los combustibles fósiles a la generación de electricidad con energía renovable, Emisiones de CO₂ del sector de suministro de energía han caído de más del 40% del total del Reino Unido en 1990 al 25% en 2019. Esto significa que el sector del transporte es ahora el mayor emisor, produciendo un tercio de todas las emisiones de CO₂ del Reino Unido.

Esto ha llevado a un enfoque creciente en la introducción de vehículos híbridos y totalmente eléctricos enchufables. Tan solo uno de cada diez los automóviles vendidos en el Reino Unido entran en estas categorías, todavía hay un camino por recorrer para reducir el impacto de los vehículos de gasolina y diesel. Se necesita significativamente más infraestructura para apoyarlos, y su creciente popularidad aumenta la cantidad de electricidad que la red debe proporcionar, un tercio de los cuales todavía se produce a partir de gas natural.

Sin embargo, los vehículos eléctricos también podrían ayudar a hacer que la producción de electricidad sea más ecológica. Cuando un vehículo eléctrico se enchufa para recargar, está permitiendo que la red eléctrica acceda a su batería. Cuando tiene muchos vehículos todos enchufados a la vez, crean un gran almacén de baterías agregadas. Este es un concepto conocido como vehículo a red (V2G), y podría crear una tienda de energía alternativa mucho más grande y más barata que los sistemas estacionarios de baterías grandes.

Existen 38,2 millones de vehículos con licencia en el Reino Unido, incluidos unos 31,5 millones de automóviles. Si se tratara de todos los vehículos eléctricos con batería (cada uno almacena un promedio de 50kWh de energía y se conecta a través de un cargador de 7kW), esto podría crear una mega batería distribuida a nivel nacional con una capacidad de 220.5GW. Esto sería más de 15 veces el tamaño del almacenamiento de batería grande actualmente planificado.

Opción más barata

Los costos de esta batería agregada también serían mucho más fáciles de soportar ya que los propietarios de vehículos individuales comprarían los automóviles y las baterías, en lugar de que los inversores gubernamentales y privados tengan que gastar millones en grandes proyectos. El costo de las baterías de vehículos eléctricos ha caído un 87% en los últimos diez años a un promedio de US $ 156 / kWh (£ 123 / kWh), y está en una trayectoria para alcanzar alrededor de US $ 100 / kWh para 2023.

Los costos del sistema de baterías estacionarias a gran escala son al menos doble esta cantidad. Esto se debe a que las obras de ingeniería civil, el cableado, los gabinetes, la electrónica de potencia e incluso los sistemas de aire acondicionado para regular la temperatura de la batería son necesarios para los sistemas de baterías estacionarias de gran tamaño.

El almacenamiento de vehículo a red sigue siendo un concepto incipiente. Requiere un equipo de carga bidireccional dedicado que también puede comunicarse con los vehículos, así como sistemas de control de agregador de alto nivel. Sin embargo, toda esta tecnología existe.

De hecho hay un gama de demostrador V2G proyectos dentro del Reino Unido. Nissan, en particular, ha adoptado esta tecnología y ya ofrece una oferta más limitada_ vehículo a casa (V2H) sistema que permite a las personas usar sus automóviles para almacenar energía de los paneles solares de la azotea hasta que se necesite en el hogar por la noche.

Entonces, si bien el gobierno del Reino Unido tiene razón en que la red nacional necesita más almacenamiento de energía para apoyar el cambio hacia una mayor generación de energía renovable, un enfoque en la construcción de baterías grandes y costosas no es necesariamente la respuesta. En cambio, los vehículos eléctricos podrían permitir que el público británico comparta convenientemente sus autos para ayudar a crear un mundo post COVID más limpio y más altruista.La conversación

Este artículo se republica de La conversación por Andrew Cruden, Profesor de tecnología energética, Universidad de Southampton. bajo una licencia Creative Commons. Leer el artículo original.

Publicado el 1 de agosto de 2020-17: 00 UTC

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