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Existe una encantadora fantasía que dice que las baterías de todos los coches eléctricos del mundo podrían actuar como una gigantesca planta de energía virtual distribuida que almacenaría electricidad procedente de energías renovables cuando sea abundante y la devolvería a la red cuando la demanda supere la oferta. . Las baterías también podrían realizar tareas de estabilización de la red. Gracias a V2G, abreviatura de vehículo a red, las empresas de servicios públicos se ahorrarían mucho al no tener que comprar sus propias baterías de almacenamiento a escala de red y pagarían a los propietarios de vehículos eléctricos por el privilegio de utilizar sus baterías.

Este sueño es ciertamente atractivo, pero hacerlo realidad requiere que sucedan muchas cosas a la vez. El profesor Willett Kempton de la Universidad de Delaware y su equipo de investigadores de vehículos eléctricos comenzaron a utilizar vehículos eléctricos como baterías de red en 2007. Desde entonces, su primer experimento de este tipo se ha replicado en proyectos V2G en todo el mundo.

Kempton sabe que existen lagunas tecnológicas y políticas que impiden que V2G sea ampliamente adoptado, razón por la cual ha pasado años trabajando en un estándar tecnológico que podría hacer de V2G una opción realista para los fabricantes de automóviles, las empresas de servicios públicos y los conductores por igual. La norma se llama SAE J3068. En enero, SAE International adoptó formalmente nuevas capacidades V2G clave que Kempton llama una forma "práctica, de bajo costo e implementable" de convertir cada vehículo eléctrico en una batería de red itinerante.

Por qué son importantes los estándares V2G

El gran desafío, dice Kempton Medios canarios, proporciona a las empresas de servicios públicos todos los puntos de datos que necesitan para sentirse cómodos recibiendo energía de los vehículos eléctricos. "Cuando algo está empujando energía a la red, quieren saber qué es", dijo Kempton. "No quieren decir: 'Estamos 95 por ciento seguros de qué auto es'".

Hoy en día, las tecnologías de carga que se utilizan en los vehículos eléctricos y las estaciones de carga simplemente no están configuradas para proporcionar y gestionar esa información, afirmó Kempton. V2G es particularmente complicado cuando es el propio vehículo eléctrico, y no la estación de carga a la que está conectado, el que necesita comunicarse con la empresa de servicios públicos. Los cargadores de Nivel 1 y Nivel 2 que funcionan con CA no están equipados para enviar a las empresas de servicios públicos los datos necesarios para que V2G funcione.

Los sistemas de carga rápida de CC, por otro lado, contienen inversores que convierten la energía de la red de CA en corriente continua. Estos inversores gestionan la interacción de la red con el cargador y el vehículo. Pero con la carga de Nivel 1 y Nivel 2, "el inversor está en su automóvil", dice Kempton. Eso convierte a cada vehículo eléctrico con capacidad V2G "en un inversor itinerante", lo que complica las cosas para las empresas de servicios públicos. Ahora necesitan certificar un inversor que se mueve de un lugar a otro en lugar de uno que está conectado permanentemente al mismo punto de la red.

La mayoría de los conductores de vehículos eléctricos utilizarán cargadores rápidos de CC para cargar y arrancar rápidamente, por lo que es poco probable que sus automóviles estén disponibles para la carga V2G. La carga de CA, que se realiza en casa, en el trabajo, en centros comerciales y otros lugares donde la gente deja sus coches enchufados durante horas, es un escenario mucho más adecuado para V2G para el mercado masivo.

El estándar de tecnología SAE J1772 utilizado para la carga de CA de nivel 1 y 2 simplemente no es capaz de informar a las empresas de servicios públicos todo lo que necesitan saber. "Puede decir tres o cuatro cosas", incluso si está "conectado a una estación de carga" y si está "listo para cargar", dice Kempton. También puede limitar la cantidad de energía que consume un vehículo eléctrico de la estación de carga. “Ese es todo el repertorio de señales. Eso es genial si quieres enchufarlo y cargarlo, pero no para mucho más”.

Los vehículos eléctricos que adopten los nuevos estándares podrán gestionar "alrededor de 200 señales". Es más, en lugar de utilizar el simple sistema de comunicaciones analógico utilizado en la versión anterior, el nuevo estándar adopta tecnología que utiliza comunicaciones digitales que pueden transmitirse a través de un cable existente en el propio cable de carga o mediante señales inalámbricas, lo que lo hace mucho más útil para comunicar todo tipo de cosas que la mayoría de los cargadores actuales no pueden.

V2G para carga de nivel 1 y 2

Por ejemplo, los vehículos eléctricos que utilizan el antiguo estándar no pueden enviar los diversos códigos de diagnóstico y señales de error en los que dependen las estaciones de carga para solucionar problemas de carga que pueden causar errores de carga, una brecha que es en parte responsable del rendimiento problemático de muchos cargadores de vehículos eléctricos públicos en la actualidad.

El año pasado, SAE adoptó otra actualización del estándar, J3068/1, que incluye capacidades de diagnóstico e identificación que los conductores de vehículos eléctricos, los fabricantes de automóviles y los operadores de estaciones de carga pueden aprovechar para solucionar mejor los problemas de carga. También puede identificar el automóvil o la cuenta en la estación de carga, lo que permite el pago sin tener que pasar siempre la tarjeta de crédito.

Pero lo que realmente entusiasma a Kempton es otro estándar SAE, J3068/2, adoptado el mes pasado que permite la capacidad V2G para carga de Nivel 1 y Nivel 2. J3068/2 hace posible proporcionar "certificación eléctrica" ​​de vehículos individuales al reconocer cada EV a través de un identificador digital único al que las empresas de servicios públicos pueden hacer referencia para verificar si están autorizados a suministrar energía a la red.

El mismo sistema de certificación también permite a la empresa de servicios públicos comunicar "códigos de red" a los vehículos eléctricos para detener la descarga de energía si los circuitos de la red local están sobrecargados, por ejemplo, o solicitar que suministre energía para mitigar las interrupciones de la red. Finalmente, permite a las empresas de servicios públicos pagar a los propietarios de vehículos eléctricos por ofrecer voluntariamente la capacidad de su batería a través de un sistema V2G.

"En el caso de los [cargadores] de CC, el inversor está atornillado al suelo", dijo Hamza Lemsaddek, vicepresidente de tecnología de Nuvve, una empresa de V2G que surgió del trabajo de Kempton en la Universidad de Delaware. Nuvve está coordinando proyectos V2G rentables en varios países europeos y en Japón, así como en Delaware y California, todos los cuales utilizan estaciones de carga como centro de control en lugar de los propios vehículos eléctricos. "Cuando pasas a AC V2G, tienes un inversor itinerante y tienes que asegurarte de que dondequiera que se conecte tenga la configuración adecuada según lo requiera la empresa de servicios públicos local para inyectar energía", dijo.

CC vs. C.A.

Los cargadores rápidos de CC utilizan un estándar llamado ISO 15118-20 para gestionar las comunicaciones y operaciones entre el vehículo y la red. Ese estándar es "excelente para DC V2G, pero le faltan algunas señales y funcionalidades clave para AC V2G", dijo. Los programas piloto de servicios públicos se han concentrado en aplicaciones de vehículo a hogar, que evitan las complicaciones de devolver a la red la energía almacenada en los vehículos eléctricos, o se han basado en estándares menos adecuados y soluciones tecnológicas únicas para probar el verdadero V2G.

Kempton dice que espera que los fabricantes de automóviles pronto comiencen a incorporar estas nuevas capacidades en sus vehículos eléctricos y que las empresas de servicios públicos inviertan en los sistemas de comunicaciones y control necesarios para trabajar con ellos. Si la tecnología despega, podría ayudar a millones de propietarios de vehículos eléctricos a utilizar sus baterías para ganar dinero extra y dar un impulso significativo a una red eléctrica cada vez más estresada.

Como primer paso, su equipo en el Campus de Ciencia, Tecnología e Investigación Avanzada de la Universidad de Delaware planea iniciar un proyecto piloto el próximo mes con la empresa de servicios públicos Delmarva Power, con sede en Delaware, una de las seis empresas reguladas propiedad de Exelon, con sede en Chicago. Ese piloto probará las capacidades recientemente estandarizadas en un puñado de vehículos utilitarios.

A estudio del 2021 por la Universidad de California: el profesor de Irvine Brian Tarroja y el profesor del Instituto de Tecnología de Rochester Eric Hittinger descubrieron que V2G podría marcar una gran diferencia para la red de California. Calcularon que el valor combinado de la capacidad de almacenamiento de energía de los vehículos eléctricos habilitados para V2G en California es "aproximadamente un orden de magnitud mayor que el de la carga inteligente".

NACS es más simple y económico

El estándar del sistema de carga norteamericano (NACS) de Tesla fue certificado por SAE para uso de otros fabricantes de carga hace dos meses. Ese estándar, conocido como J3400, admite una tecnología de comunicaciones diferente que es más sencilla y económica de implementar que la tecnología CCS y se puede adaptar fácilmente para funcionar con J3068/2. Eso "abre la puerta a la adopción masiva de ese estándar tecnológico", dijo Lemsaddek.

Los fabricantes de cargadores para vehículos eléctricos también se están preparando para habilitar capacidades AC V2G en sus cargadores, dijo Eduard Castañeda, director de innovación del fabricante español de cargadores Wallbox. "Anticipamos que este estándar acelerará la carga bidireccional de CA en los EE. UU. y probablemente la permitirá incluso antes que Europa", que generalmente está más avanzada que los EE. UU. en la carga de vehículos eléctricos.

Kempton enfatizó la importancia de lograr que las empresas de servicios públicos y los fabricantes de automóviles estén en sintonía en V2G. "Hay algunos [fabricantes de automóviles] importantes que planean incorporar la tecnología y la detección J3068" en los próximos modelos de vehículos eléctricos, dijo. "Esa es una decisión de implementación que requiere ingeniería con visión de futuro", pero agrega muy poco costo a cambio de una funcionalidad y confiabilidad de carga de CA mucho mayores.

Las empresas de servicios públicos también deben establecer procesos de interconexión para vehículos eléctricos con capacidad V2G y programas de pago que hagan que valga la pena que los propietarios de vehículos eléctricos se registren, dijo Kempton. En ese punto, el camino para que sus dos décadas de trabajo V2G se hagan realidad es relativamente claro, añadió: "Solo necesitas tener suficientes vehículos eléctricos para que esto suceda".

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• Fuente: https://cleantechnica.com/2024/02/22/sae-adopts-new-standards-for-vehicle-to-grid/