Movilidad y Redes Eléctricas

Transcripción

1 Movilidad y Redes Eléctricas Rafael Sánchez Durán

2 Índice 1. Introducción 2. Impactos del Vehículo Eléctrico 3. Demostración y Estandarización 4. Retos del Sector Eléctrico y Transporte 5. Eurelectric 6. Conclusiones 01

3 1. - Introducción El Sector Eléctrico tiene la oportunidad de participar en un fenómeno histórico y determinante en la sostenibilidad del planeta: el vehículo eléctrico. La evolución tecnológica, el impulso de las administraciones y la actividad coordinada de distintas empresas (automoción, componentes y sector eléctrico), van a posibilitar la electrificación del transporte. En cinco años se prevé que uno de cada 5 de los vehículos vendidos sea eléctrico, con lo que el parque automovilístico daría entrada a un 10% de vehículos enchufables (1 M BEV y 1,7M PHEV) al Nos encontramos al inicio del camino, con la estandarización de infraestructuras y el desarrollo de proyectos de demostración. Como receptores de valor debemos impulsar y favorecer el desarrollo del vehículo eléctrico, con el objetivo de captar ese incremento de demanda eléctrica adicional, pero siempre en un contexto global de ahorro y eficiencia energética y bajo el criterio de rentabilidad y seguridad en el suministro 02

4 2. - Impactos del Vehículo Eléctrico Reducción Reducción de de emisiones emisiones y y mejora mejora de de eficiencia eficiencia energética energética del del transporte transporte La reducción de emisiones es la causa fundamental de la aparición de los VE. Las emisiones de CO2 de un vehículo eléctrico, con el mix eléctrico de la UE, se sitúan alrededor de 80g/km, una cifra que es la mitad de la media de emisiones europea para vehículos de combustión (alrededor de 160g/km). El Reglamento CE443/2009 de las emisiones, y sus fuertes objetivos de reducción en los próximos años, ha sido la razón fundamental por la que los fabricantes de automóviles han incorporado a los vehículos híbridos enchufables y a los eléctricos puros en sus planes de lanzamiento. Aumento Aumento de de la la demanda demanda eléctrica eléctrica en en valle valle nocturno nocturno El parque total de 27 millones de automóviles se podría abastecer con un incremento del 18% de la demanda eléctrica (bajo las hipótesis de un escenario realizado en EURELECTRIC en este 2009). Si bien estos 27 millones pudieran resultar lejanos en el tiempo, es de destacar que por cada millón de vehículos introducidos, la demanda se incrementaría en aproximadamente 2 TWh/año, un 0,7%, y esto junto con una adecuada gestión de la demanda podría llevar aparejado un aumento mayor del hueco térmico existente. Redes Redes eléctricas eléctricas inteligentes inteligentes El modelo de mercado que planteamos desde el sector eléctrico es el de infraestructura de recarga desde las Distribuidoras, con comercialización abierta a terceros, esto tendría una relativa sencillez de implantación, inversión incremental mínima, puesto que se basaría inicialmente en los centros de transformación y líneas MT/BT de las DSO. Siendo un modelo más económico que alternativas monopolísticas de comercialización por terceros. Las nuevas redes tienen que evolucionar hacia redes inteligentes, con capacidad de gestionar la demanda. 03

5 Reducción de emisiones y mejora de eficiencia energética del transporte Energía final Emisiones de CO2 El 28% del consumo mundial de energía final es realizado por el sector del transporte. Este sector depende a nivel mundial del petróleo en un 92%. Un recurso que proviene de pocos países, lo que supone un enorme riesgo a futuro. En el mundo circulan 800 mill. de vehículos (España 30 mill.). El crecimiento previsto de vehículos duplicará la cifra en el 2030, debido sobre todo a los nuevos países en desarrollo. Consumo energía final (Mtoe) % % % +42% El Mundo Sector Transporte % Vehículos (millones) +100% g CO2/Km Gramos CO2 por km de vehículos Media UE EV mix UE Objetivo UE El petróleo supone el 61% de las emisiones totales de CO2 (el transporte por carretera el 41%). El vehículo Eléctrico (EV) ofrece una respuesta eficaz, pues supone una reducción del 80%(1) en emisiones de CO2. kwh en 100km Eficiencia EV vs Combustión Diesel Eficiencia Energética X 3 EV El objetivo actual de la UE (Reglamento CE443/2009) es la reducción de estas emisiones de CO2. La media de emisiones se sitúa alrededor de los 160g de CO2/km y el objetivo en 95g CO2/km al Mayor eficiencia del vehículo (tank to wheel, incluso en ciclo completo well to wheel) (1)Scenario: Typical mid size electric vehicle using 0.18kWh/km, 7% electricity network losses, CO2 intensity of electricity declines in line with EURELECTRIC Role of Electricity scenario (410g CO2/kWh in 2005, 130g CO2/kWh in 2030) 04

6 2.1 - La mejora de eficiencia a partir de la electrificación Combustión Electrificación El motor de Motor de Combustión combustión transforma la energía térmica del combustible utilizado en energía mecánica que se transmite a las ruedas. El motor de combustión ha ido incorporando mejoras de eficiencia y emisiones: Inyección electrónica (1967) Sonda lambda en catalizador (1976) Inyección directa (2000) Sistema Start/Stop (2007) Propulsión híbrida (2009) A pesar del avance, existe un límite físico, la eficiencia de tanque a ruedas (TTW) es del 20% y las emisiones por km no llegan a los limites fijados, lo que abre la electrificación como vía de alcanzarlos. Grado de Electrificación Un motor eléctrico transforma energía eléctrica en energía mecánica. Los híbridos lo hacen en serie, paralelo o mixto al motor de combustión. La electrificación completa se ha visto impulsada por los avances experimentados en las baterías (ión-litio), aun con problemas de autonomía/coste. La electrificación es un 85% más eficiente y representa emisiones cero de tanque a ruedas frente al motor de combustión. 05

7 Aumento de la demanda eléctrica en valle nocturno Hipótesis para el escenario Vehiculo Recorrido promedio km año (intensivo y solo urbano 9.000) equiv. a 33 km día. Antigüedad promedio según DGT: 10 años Mercado potencial 27 millones de vehículos (22 turismos y 5 furgonetas) 65% con + de 5 años, (36% + de 10) Mantenimiento de nivel de ventas 1,5 mill/año Con las siguientes las hipótesis, tenemos una cuota final de EV del 10% al 2020 En el 2015 se venderán 1 vehiculo eléctrico enchufable de cada 5 vendidos, aproximadamente un 20 %, supone un enorme esfuerzo de comercialización. Al inicio se venderían en mayor proporción PHEV que BEV BEV: En energía, supondría 0,5 TWh en el ejercicio 2015 y 1,9 TWh en el 2020, considerando solo 1 mill. de BEV, un 0,2 % y un 0,6% de la demanda. PHEV: No se conoce el patrón de uso entre combustible y eléctrico, el total de energía podría llegar a 1,1 TWh al 2015 y 5 TWh al 2020 en todo el país, un 0,4 % y un 1,6% respectivamente. Motor Consumo de kwh/100 km Potencia 70 kw (aprox. 94 CV) Baterías Capac. promedio actual 16 kwh y 32 kwh al 2020 Tiempo de recarga lenta 8 horas y media 6 horas Precio <500 $/kwh al 2014 (365 /kwh) Demanda Caída de demanda al 2010 de -0,7%, 2011 crec. de 2,1%,2012 de 2,6% y 2,7% 2013 y siguientes demanda GWh, (EERR GWh) Escenario de EV y peso % sobre total Evolución de uds. acum. vehículos eléctricos EV (BEV+PHEV) BEV PHEV Escenario de ventas año y cuota % Evolución anual de ventas vehículos eléctricos EV (BEV+PHEV) BEV PHEV Infraestructura Recarga lenta y media (monof y trif.) de 16 y 32 A Solo para BEV 100% por vehiculo y para BEV y PHEV 20% en centros y 10% en vía publica. Coste x punto Coste domicilio 400, Sede Social 500 Coste Centros Públicos 2.000, Vía Pública Peso % sobre el parque total (27M) 0% 2,4% 1,0 1,4 10,3% 3,9 6, Peso % sobre ventas anuales (1,5M) 0,9% 0,1 0,8 19,9% 8,6 11,3 38,6% 13,2 25,

8 Modelo de Mercado y de Negocio de las infraestructuras de recarga Modelo de Mercado Modelo de Negocio Alternativa óptima para la recarga Distr. Recarga Com. Distr. Recarga Com. Distr. Recarga Com. El modelo para el despliegue de la red de recarga debería ser un modelo integrado con la distribución, frente a otras alternativas (infraestructura separada o monopolista de comercialización por zonas). España dispone de km de líneas y transformadores, con lo que es la forma más económica y eficaz para un despliegue de infraestructuras. Despliegue por zonas urbanas de mayor densidad Lugo Oviedo Coruña Santander Gijón Pamplona Burgos Logroño Huesca Vigo OrenseLeón Lleida Girona Salamanca Valladolid Menta Able Barcelona Zaragoza Tarragona Cáceres Madrid Madritel Castellón Plasencia Mérida Palma Toledo Albacete Valencia de Mallorca Badajoz Elche Mérida Córdoba Jaén Alicante Sevilla Supercable Málaga Granada Murcia Jerez Huelva Marbella Fuengirola Almería Cádiz Tenerife Las Palmas Despliegue potencial mayor densidad La red de recarga tendría que cubrir los puntos en casa del comprador del EV, al tiempo que realizaría el despliegue en centros de trabajo, parking, etc Para la recarga rápida, debería de aparecer, a iniciativa privada, la implantación de electrolineras. En España disponemos de gasolineras(1), las electrolineras, tienen sentido en puntos estratégicos (entre ciudades y dentro de ellas). (1) 1 gasolinera por cada 18 km y por cada vehículos (2009) 07

9 Las Redes eléctricas TIPO DE RECARGA NECESIDADES FISICAS NUEVOS MODELOS DE NEGOCIO INTERIOR VIA PUBLICA Hogar / Empresa Comunidad propietarios Plazas de aparcamiento Parquímetros Electrolineras de recarga rápida Adaptación de las infraestructuras eléctricas estándares y desarrollo tecnológico: Cableado reforzado Interruptor diferencial Contador integrado Conexión a la red Características intemperie Leasing Financiación Aseguradoras Flotas y alquiler de vehículos Parking con recarga Estaciones de intercambio/carga rápida Suministros de nuevos componentes Reciclado (2º ciclo de baterías) Rejuvenecimiento baterías Otros NECESIDADES LOGICAS TCP/IP Comunicación inalambrica Concentrador comunicaciones 08

10 3. - Avance de proyectos de demostración en Europa NORUEGA: Unas 50 estaciones de recarga con Oslo con 40 y Baerum con 9. IRLANDA: Acuerdo del gobierno con Renault Nissan, y ESB (Empresa Eléctrica) para el desarrollo a partir del UK: Londres cuenta con 120 estaciones de carga (Elecktromotive). FRANCIA: 111 puntos de recarga en Paris. En La Rochelle y Bordeaux se instalaron puntos de recarga en los 90 (ya antiguas). EDF y Toyota han elegido Estrasburgo como ciudad piloto. PORTUGAL: 6 puntos de recarga WattDrive. Tiene en proyecto tener la primera red de recarga de Europa ESPAÑA: Proyecto MOVELE: 500 puntos de recarga (implantación en el 2012) en Sevilla, Barcelona y Madrid vehículos previstos HOLANDA: Ámsterdam proyecta 200 puntos de recarga antes del 2012 y EV en 2015 (Columb). ITALIA: La mayoría de los países han iniciado la introducción de proyectos pilotos con infraestructura de recarga y miles de vehículos Es clave la estandarización de los elementos de recarga Los incentivos se basan en: Bonificación de impuestos Subvenciones a la compra Ahorro en tasas de circulación Parking y recarga gratuita 99 puntos de recarga en Florencia, 11 en Roma y 20 en Milán. Turín está instando 10. ENEL planea la instalación de 400 en toda Italia y Daimler 100 Smart Evs SUECIA: 150 puntos de recarga: Malino (12), Estocolmo (21), Sodertalje (49) y Linkoping (8). DINAMARCA: 40 estaciones de recarga en Randers (7), Ebeltoft (5) y Kobenhavn (8) Better Place planea puntos en el ALEMANIA: Más de 350 puntos de recarga en todo el país, la mayoría antiguas. Park&Charge posee 60 puntos. Vattenfall está instalando puntos de recarga y BMW tiene 100 Mini E disponibles. RWE están instalando 500 puntos de recarga y Daimler dispone de 100 Smart eléctricos. En Frankfurt hay seis puntos de recarga solares para pequeños vehículos (motocicletas) SUIZA: 107 puntos de recarga repartidos en 50 ciudades, la mayoría construidas por Park & Charge. Proyectada red de recarga por el gobierno y EWZ. Los fabricantes han elegido BERN como piloto. MONACO: 176 puntos de recarga, llegará a 300 para 2011 y tres estaciones de recarga rápida. 09 El número de puntos de recarga es enorme dada la poca superficie del principado vs otros países.

11 4. - Retos del Sector Eléctrico y Transporte Es importante identificar cuál es nuestro rol frente al del sector del transporte, ambos tenemos unos retos necesarios y complementarios para el éxito de implantación. La motivación para cada uno es diferente, el sector del transporte ve con ello la forma de adaptarse a la normativa de emisiones, para nuestro sector, la posibilidad de aumentar la demanda. RETOS ACTUALES AVANCE ESPERADO AL 2015 Beneficios comunes ELECTRICO TRANSPORTE Baterías (Capacidad 16 kwh) Peso y volumen: (para 16 kwh es 220 kg y 200 litros) Autonomía (60 a 200 km) Recarga (6-8 horas) Motor (Potencia 70 kw) Coste fabricación Necesidad de incentivos a la compra Estandarización Logística de recarga (lenta y rápida) Gestión demanda Modelo de Mercado Retribución y precios Baterías con base fosfato y manganeso hacia Ión Litio (capacidad kwh). Duplicar la energía específica por célula (de 140 a 250 Wh/kg) Autonomía (más 300 km) Recarga (menos 15 min). Motores síncronos y asínc.ronos CA, reluctancia variable y en rueda (potencia kw) Eliminación de la necesidad de subvención Logro de un estándar IEC/ISO Avance en V2G Oferta generalizada EV PHEV Modelo de Mercado en DSO Precio desincentivador de recargas en puntas Reducción de la contaminación local y emisiones CO2 Eficiencia energética mayor Autonomía suficiente (obtener un rango de sensación de seguridad) Reducción de costes (evitar la necesidad inicial de subvención) Coste razonable (menor coste x km.) Avance tecnológico Alta penetración de EV sobre las renovaciones de automóviles anuales (+25%) Desarrollo de conectores estándares para toda la UE 27 Despliegue adecuado de electrolineras para recorridos largos Gestión de la demanda energética Modelo de negocio adecuado y sostenible, con comercialización abierta a terceros. 10

12 4. - Endesa ante los retos de vehículo eléctrico Endesa incorpora en su plan de sostenibilidad la movilidad eléctrica, en unos momentos de demostración y estandarización de elementos Estandarización Demostración G4V, ELVIRE (UE) Grupo de estandarización (UE) CENIT Verde (ESP) Greencar initiative (UE) OEM/Utility Standardization Initiative 25:11 29:01 20:02 11:03 25:03 Participación proyecto MOVELE (ESP) Smart City de Málaga (ESP) Lobbying Desarrollo de Negocio EURELECTRIC: Intereses comunes de la industria eléctrica a nivel Europeo FOREVE: foro para promover actuaciones en el ámbito de la movilidad eléctrica Plan de Sostenibilidad de Endesa Vehículos híbridos para fuerza de ventas y eléctricos de demostración (ESP) CAM comercializa vehículos eléctricos (LATAM) 11

13 5. - EURELECTRIC EURELECTRIC representa a la industria eléctrica ante las instituciones de la UE. Objetivos de la Task Force de Vehículo eléctrico Informar a los responsables políticos europeos de las ventajas y beneficios del EV. Ayudar a crear un clima político y económico adecuado para el desarrollo del nuevo negocio mediante la identificación y eliminación de barreras de mercado a los que la industria tiene que hacer frente. Enfoque tecnológico común para apoyar el desarrollo de EV en Europa. Preparar un posicionamiento sobre el diseño del mercado EV. Proporcionar una plataforma común para los diferentes proyectos de investigación. Tareas actuales Seguir en el proceso de estandardización e intentar mantener una acción coordinada con otras partes interesadas (EUCAR, ORGALIME, CLEPA) Documento conceptual sobre los modelos de mercado para la recarga pública de vehículos eléctricos Estandarización Crear la infraestructura necesaria en toda Europa (redes, puntos de recarga) Lograr la simplicidad para el usuario Reducir las barreras técnicas en un mercado armonizado UE 27 Facilitar la introducción del VE en el mercado Declaración de apoyo al estándar único de la UE por parte del sector Eléctrico Europeo entregado al Vicepresidente responsable del transporte de la Comisión Europea Mr. Tajani el pasado 27 de Octubre ENDESA, IBERDROLA (ES) ENEXIS (NL) EDP (PT) ALPIQ (CH) EDF (FR) ELECTRABEL (BE) ENEL (IT) CEZ (CZ) PPC (GR) ESB (IE) DONG (DK) HALFSLUND (NO) RWE, EON (DE) ENEA (PO) FORTUM, VATTENFALL (SE) VERBUND (AT) 12

14 6. - Conclusiones Razones para apoyar el impulso de la electro-movilidad Como País El transporte es el sector de actividad con mayor consumo de energía en España por lo que tiene un importante reto de ahorro y eficiencia energética. El 25% de las emisiones de gases de efecto invernadero son generadas por el transporte. Reducir la dependencia energética, pues el petróleo supone más de 98% de las fuentes empleadas en el transporte agravando nuestra Balanza Comercial. Como Empresa Eléctrica Emobility: nuestro sector puede llegar a mover el 10% del transporte en el año 2020 Oportunidad de gestionar la demanda llenando el valle nocturno y en una fase posterior aplanando puntas V2G Contribución a los objetivos globales de eficiencia energética gracias a la electricidad Gestión de la demanda Impulso tecnológico a las capacidades de las redes Logro de estándares de conexión y roaming entre DSO Como ciudadano Reducción de la contaminación local y emisiones CO2 Ciudades sin ruidos Autonomía suficiente para el rango urbano, cubierto en el 80% de las veces. Reducción de costes (menor coste x km.) Avance tecnológico Conectores estándares para toda la UE 27 Parking con recarga como ventaja en los centros urbanos Electrolineras para recorridos largos Ahorro de energía 13

15 Muchas gracias Rafael Sánchez Durán