Infraestructuras para la recarga de vehículos eléctricos

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1 Infraestructuras para la recarga de vehículos eléctricos Jon Asín Muñoa Planetario de Pamplona, 19 de Noviembre 2010

2 Introducción El automóvil es un fenómeno transitorio. Yo creo en el caballo Kaiser Guillermo II de Alemania ( )

3 Por qué el Vehículo Eléctrico?

4 El pico de Hubbert El pico de Hubbert o Peak Oil significa el momento en que la extracción de petróleo del mundo habrá llegado a su cénit Creen que lo hemos alcanzado ya?

5 Producción mundial de petroleo

6 Histórico de precios del barril 147$ - Máximo histórico del barril de petróleo La crisis financiera que estalló en 2009 fue consecuencia del aumento del precio del barril de petróleo a 147 dólares en julio del 2008 Jeremy Rifkin Abril 2010

7 Calentamiento global Emisiones de CO2 del sector del transporte Responsable del 25% de las emisiones de CO2 en 2005 en la UE Las emisiones del transporte podrían llegar a ser el total permitido en el 2050

8 Otros combustibles alternativos? No hay una bala de plata Múltiples opciones van a ser necesarias

9 Comparativa de Emisiones de CO2 En España y en el resto de Europa, el VE representa una reducción efectiva de emisiones frente a los vehículos convencionales. En 2016, se espera que el MCI optimizado sea un 30% más eficiente Comparativa de emisiones entre el MCI y VE en Europa (hoy)* Emisiones gco2/km % Reducción de emisiones -50% Reducción de emisiones 0 MCI gasolina (Golf) MCI diesel (Golf) VE con mix generación UE VE con mix generación España VE con mix generación Italia VE con mix generación Alemania VE con mix generación Reino Unido VE con EERR Fuente: REE, IEA, Planificación de los sectores de electricidad y gas Cortesía de Acciona Energía (*) : 50 a 55 % para el CC; 30 a 40 % en térmica Convencional. 92,5 % para la distribución. (**) : Mix Energético Españoa =386 gr. CO 2 por KWh en 2009 y 265 gr. CO 2 / KWh en 2016

10 Coste económico del CO2 1 litro de Gasolina = 2,35 Kgr. CO 2 1 litro de Gasoil = 2,70 Kgr. CO 2 Emisiones de CO 2 evitadas por el VE asociado al mix de generación o a EERR (*) Acumulado a 2020: 2,84 MtCO 2 Valor del CO 2 evitado a 2020 para el VE asociado a EERR: M Precio CO2 28,4 10 /tco2 56,8 20 /tco2 85,2 30 /tco2 99,4 35 /tco2 Emisiones evitadas (tco2) Acumulado a 2020: 2,64 MtCO 2 VE asociado a EERR VE asociado al mix generación El valor del CO 2 evitado por el VE, debido a los vehículos convencionales desplazados, será de entre 26 y 100 M a 2020 Cortesía de Acciona Energía (*) Mix energético español de 0,386 tco2/mwh en 2009 y 0,265 en 2016 (fuente: Planificación de los sectores de electricidad y gas ), emisiones asociadas a la generación renovable: 0 tco2/mwh. Suponiendo VE a 2020

11 Rendimiento de un VE Gráfica de rendimiento VE vs ICE Cortesía de Acciona Energía (*) : 50 a 55 % para el CC; 30 a 40 % en térmica Convencional. 92,5 % para la distribución. (**) : Mix Energético Españoa =386 gr. CO 2 por KWh en 2009 y 265 gr. CO 2 / KWh en 2016

12 Energía necesaria para el VE AWP MW MWh/año coches Km / año Biomass 25 MW MWh/año Coches Km / año Nevada Solar One 64 MW MWh/año Coches Km / año Cortesía de Acciona Energía

13 Ventajas del VE Ventajas de la electrificación del transporte La electricidad se produce localmente y de diversas fuentes Los precios de la electricidad presentan mayor estabilidad El sector eléctrico tiene suficiente capacidad sobrante La infraestructura principal ya existe Los kilómetros eléctricos son más económicos que los de petróleo Los kilómetros eléctricos son más limpios que los de petróleo

14 Normativa Internacional IEC - ISO

15 IEC Modos de carga IEC 61851: Sistema conductivo de carga para vehículos eléctricos (VE) Modo 1 de carga AC: Conector de red eléctrica estándar, no específico para el VE Es necesario el uso de un DCR previo en la instalación. Máximo 16 A por fase (3,7 11 kw) NOTA: En algunos países está prohibido el modo 1 por ley (US) Modo 2 de carga AC: Conexión del VE a un conector de red eléctrica estándar, mediante un cable especial Cable con dispositivo electrónico intermedio, con función de Piloto de Control y DCR Máximo 32 A por fase (7,4 22 kw) Modo 3 de carga AC: Estación de recarga para uso exclusivo del VE, permanentemente conectada al suministro AC Conector incompatible con el conector de red eléctrica estándar (5 o 7 pines para VE) Máximo 64 A por fase (14,8 43 kw) Modo 4 de carga DC: Estación de recarga para uso exclusivo del VE, permanentemente conectada al suministro AC Cargador de baterías externo al VE, con suministro DC al mismo Hasta 400 A (aprox kw)

16 IEC Modos de carga Gráfico resumen de los 4 modos de carga según IEC 61851

17 IEC Modo 1 Seguridad Las OEMS no quieren el modo 1 No hay comprobación del conductor de tierra

18 IEC Modos 1 y 2 Seguridad Es fiable el enchufe Schuko para cargas diarias de 16 Amperios de 6 horas? 16 Amperios 6 horas al día?

19 IEC Modos 2 y 3 Piloto de Control Modos 2 y 3: El hilo Piloto de Control se usa como regulación de la demanda de potencia del VE por medio de la modulación de una señal PWM Circuito Control piloto Regulación corriente vs Duty Cycle del hilo Piloto de Control PWM 26% = 16 Amperios PWM 53% = 32 Amperios

20 SC23H - Conectores IEC : Bases, clavijas, acopladores de vehículo y entradas de vehículo. Carga conductiva de vehículos eléctricos Yazaki (JP) : 5 pines (L1, L2 / N, PE, CP, CS) Aprobado por la SAE en la norma J V-230 V / 32 A / 7,2 kw max Grado IP: IPXXB Mennekes (DE) : Elegido de-facto para conector en VE por OEMs 7 pines (L1, L2, L3, N, PE, CP, PP) Mono o trifásica con el mismo conector V / 62 A / 43 kw max Grado IP: IPXXB Scame-Schneider-Legrand (IT/FR) : 7 pines (L1, L2, L3, N, PE, CP, PP) Mono o trifásica con el mismo conector V / 32 A / 22 kw max Grado IP: IPXXD

21 Conector único en Europa OBJETIVO CENELEC: UN SOLO CONECTOR EN EUROPA!!! a single EU connector

22 Soluciones para la infraestructura de recarga de vehículos eléctricos Carga en AC

23 Estación de uso público - AC Características 2 modelos según el modo de instalación (suelo / pared) Hasta 32 A por fase (Monofásica / Trifásica) Identificación del usuario con tarjeta RFID o SMS Medidor de energía y potencia Sistema de bloqueo para impedir el acceso no autorizado al conector y como mecanismo de retención del cable Comunicación remota con un centro de control y con las estaciones vecinas (RS-485, Ethernet, wireless, GPRS ) Indicación del estado de la misma mediante señalización luminosa y comunicación con el centro de control Protección anti vandálica IK10 Autonomía para fallos de suministro Sistema de rearme automático ante fallos

24 Estación de uso público - AC Dimensiones y estética (I)

25 Estación de uso público - AC Dimensiones y estética (II)

26 Infraestructura de Recarga Recargas locales (configuración básica) Configuraciones de baja y media complejidad Las estaciones de recarga se controlan a través de un servidor de monitorización El servidor ofrece información sobre el estado de los postes, una fácil integración con el operador y los sistemas de pago, portales web,

27 Infraestructura de Recarga Instalaciones complejas

28 Infraestructura de uso público Esquema de infraestructura (MOVELE) No hay estándar previsto

29 Soluciones para la infraestructura de recarga de vehículos eléctricos Carga en DC

30 Electrolineras Electrolineras servicio rápido con grandes potencias kw + 94 kw??? 22 kw kw 22 kw 50 kw

31 Ingecon MS Hybrid Esquema de conexión

32 Ingecon MS Hybrid Ingecon MS Hybrid Innovador sistema modular Integración de fuentes renovables, un acumulador y un generador auxiliar kva Pout trifásica Vac / Hz salida kw Pin fotovoltaica (MPPT) kw Pin de mini-eólica kw Pbat cargador batería Eficiencia > 96% Configuración local y remota

33 Electrolineras Ejemplo de configuración para una electrolinera kw Batería 100 kwh Carga a.c. 3,7 22 kw Carga c.c kw

34

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