Pere Soria, Desarrollo de Negocio – Área de Energías Renovables en Circutor

La electrificación de la movilidad parece va a toda velocidad y prueba de ello son los índices de crecimiento de ventas de vehículos enchufables, que se superan prácticamente de forma mensual. Esta afirmación es totalmente cierta si analizamos la evolución del mercado a nivel global. En este sentido, el cierre del año 2022 ha supuesto un nuevo récord, tanto en volumen como en participación en el mercado mundial de venta de turismos.

En 2022 la venta de turismos enchufables, entre los que se encuentran tanto los que son únicamente impulsados por sus baterías como aquellos híbridos que también permiten la recarga de sus baterías con electricidad externa a la recuperada por el propio vehículo y que combinan la impulsión eléctrica con la procedente de un motor de combustión interna, alcanzó un volumen superior a los 10 millones de unidades, con un crecimiento del 50% respecto al volumen del año anterior.

Pero una de las características más destacables de la transición hacia la movilidad eléctrica es la asimetría. Y es que mientras que en un país como Noruega la venta de los vehículos enchufables ya es totalmente mayoritaria, en otros como China, la venta de los turismos 100% eléctricos ya supone una cuarta parte del total de vehículos vendidos todavía hay países en los que la penetración en el mercado de esta opción es minoritaria como sucede en Estados Unidos, México, Brasil o la India.

No hay una única causa que explique el porqué de la evolución de las ventas de los vehículos eléctricos en cada país, pero sin duda alguna, el despliegue de la red de recarga pública es una de las más importantes.

Efectivamente, para poder tener éxito en la implantación de la electromovilidad es muy importante contar con una red de recarga, tanto vinculada como de oportunidad que permita a los usuarios poder utilizar con total normalidad y tranquilidad sus vehículos, y poder realizar todo tipo de desplazamientos sin temor a no poder alcanzar el destino de forma totalmente tranquila.

Habitualmente, se asocia el vehículo eléctrico con aquella franja de población que dispone de posibilidad de realizar su recarga, de forma habitual, en el propio domicilio o en el lugar de trabajo. En esta situación la recarga se realiza, generalmente, en forma de carga lenta aprovechando la potencia contratada en los edificios asociados al servicio. Esta tipología funciona perfectamente cuando se piensa en una vivienda unifamiliar o bien una plaza de aparcamiento en el mismo edificio en el que reside su propiedad y por lo tanto es sencillo realizar la derivación directa.

En nuestro entorno hay una gran parte de la población que no tiene disponibilidad de una plaza de aparcamiento asociable a su propio contrato de suministro, bien por tener una plaza en un espacio de pupilaje o por carecer de un espacio de aparcamiento definido. En estas situaciones, los centros de recarga y la recarga laboral pueden ser una solución, pero, ¿están preparados estos espacios para la gestión de este nuevo servicio? ¿Qué pasa cuando el número de vehículos a cargar de forma simultanea crece?

En muchos de los espacios y edificios en los que se empieza a concentrar un elevado número de vehículos que deberán ser cargados en período corto de tiempo, la infraestructura eléctrica disponible está dimensionada para las necesidades básicas y no para esta nueva demanda. Hasta ahora, la opción generalizada ha sido la de instalar dispositivos y aplicaciones con capacidad de modulación dinámica de la recarga, de manera que tan solo se dedica la potencia residual del edificio que es repartida entre los vehículos solicitantes del servicio.

Pero, ¿qué pasa cuando la potencia disponible en las horas de recarga es insuficiente?

Una solución para facilitar este reto es la incorporación de un sistema de acumulación de energía que puede o no estar asociado a alguna capacidad de autogeneración de energía en el propio espacio. De esta manera, la energía acumulada en horas de potencia disponible, a lo largo de la noche o en las horas de mayor radiación solar, puede ser empleada en repotenciar el sistema y poder asegurar la recarga de los vehículos.

Pongamos un ejemplo en un aparcamiento de una empresa. Si consideramos una potencia de recarga de 3,6 kW para cada vehículo, y un consumo de 15 kWh por cada sesión, suficientes para cubrir 100 km de desplazamiento, podemos imaginar que, si el número de vehículos alcanza una veintena, nos enfrentamos a un incremento de la demanda de 72 kW, durante unas 5 horas y 300 kWh de consumo extra. Si disponemos de una reserva de potencia para recarga de 15 kW de red, podemos disponer de un volumen de energía diaria de 360 kWh, para esta aplicación, un sistema equipado con 308 kWh de capacidad y 75 kVA de capacidad de descarga, como la que puede dar el modelo BAS-S154 de Circutor powered by Intilion sería suficiente para poder asegurar el servicio sin necesidad de modificar la infraestructura existente.

Pero sin duda alguna, es en la recarga de rápida en la que la acumulación de energía va a tener un papel más importante. Si atendemos a la planificación de nuevos puntos de recarga que definen las directivas europeas, que fijan la obligatoriedad de disponer, para 2026, de puntos de recarga rápida a una distancia no mayor a 60 km a lo largo y ancho de la geografía, se entiende la necesidad de disponer de potencia instantánea en lugares desprovistos, en la actualidad de líneas eléctricas suficientes.

Pongamos un nuevo ejemplo. Si deseamos instalar dos puntos de recarga de 150 kW en una estación de servicio alimentada por una línea eléctrica con capacidad para tan solo 50 kW, el primer paso que debemos abordar es entender la curva de carga de los vehículos eléctricos que actualmente circulan por nuestras carreteras y evaluar el número de vehículos que diariamente solicitarán ser recargados.

La mayoría de los turismos que se comercializan en nuestro país presentan una demanda máxima de potencia de recarga rápida, en corriente continua, alrededor de los 100 kW y tienen un descenso por debajo de esta cota cuando su batería supera el 50% de estado de carga (SoC).

Suponiendo que, en los próximos años, la mayoría de las sesiones de carga rápida, en ruta, se realicen entre el 20 y el 80% de la capacidad de las baterías y dando a éstas una capacidad media de 60 kWh, deberíamos prever sesiones de unos 40 a 50 kWh de capacidad con una duración media de unos 30 minutos, de los que, aproximadamente, la mitad se realizan a niveles de potencia cercanos a los 100 kW y el resto, claramente por debajo, debido a las consignas de reducción emitidas por el sistema de gestión de la batería del propio vehículo.

Si hacemos una previsión equivalente a 20 sesiones de carga por día y cargador tendremos una necesidad energética del orden de 2 MWh. En este caso la acometida podría aportar un máximo de 1,2 MWh, por lo que estos puntos deberían tener un aporte de generación local, a través, por ejemplo, de una pérgola de aparcamiento fotovoltaica o una planta solar de autoconsumo, de 200 kWp y un sistema de almacenamiento con una potencia de carga/descarga de 300 kVA y una capacidad de acumulación de al menos 900 kWh.

Esta combinación de recarga rápida asistida en potencia por sistemas de acumulación con baterías de litio está siendo ya adoptada como obligatoria por los países europeos con mayor volumen de ventas de vehículos eléctricos, como Reino Unido.

Si además de la acumulación de energía para poder gestionar la potencia asociamos la generación local mediante energías renovables, no sólo se solventa el problema de la restricción de potencia, sino que además se dota de un nivel de superior de sostenibilidad y estabilidad al sistema, pudiendo llegar al extremo de tener infraestructura de recarga totalmente aislada de la red en aquellos emplazamientos en los que por coste y/o capacidad del sistema no sea posible conseguir un punto de acceso.

Para este tipo de soluciones, Circutor, en alianza con la empresa alemana Intilion, ofrece soluciones de acumulación con capacidad para asistir tanto a los edificios en los que se instala una serie numerosa de puntos de recarga de flota como para los puntos de recarga rápida que se están desplegando por todo el territorio en combinación, siempre que sea posible con las pérgolas fotovoltaicas que ya venía ofreciendo desde hace unos años.