Carga inteligente

¿Qué es la carga inteligente?

La carga inteligente de vehículos eléctricos permite a los operadores de puntos de carga (CPO) y a los conductores de vehículos eléctricos (EV) optimizar el proceso de carga. Esta optimización se basa en criterios preestablecidos como la hora del día, los costos de la electricidad, el estado de carga (SOC) de la batería del EV, entre otros.

Aplicación de la carga inteligente

Es fundamental que la carga de vehículos eléctricos se gestione de manera que se preserve la integridad y la seguridad de la red eléctrica, debido a la carga que los puntos de carga añaden a la red. Esto es especialmente importante durante los periodos de consumo máximo de energía y en instalaciones eléctricas antiguas. En ambos casos, la infraestructura de carga puede sobrecargar el sistema si no se gestiona adecuadamente. Las sobrecargas de la red no solo representan un riesgo para la seguridad, sino que también generan costes elevados para los proveedores de energía, los CPO y los conductores de EV.

La carga inteligente es la respuesta de la industria a las preocupaciones sobre el impacto de las redes de carga en la estabilidad de la red eléctrica. Esta solución utiliza algoritmos y criterios preestablecidos para supervisar y controlar las sesiones de carga, cuánta energía consumen y en qué momento. La carga inteligente responde a las fluctuaciones en el uso de energía gestionando los horarios, la duración y el consumo de energía de las sesiones de carga, además de integrar fuentes de energía renovable cuando están disponibles.

A pesar de todos sus beneficios, es importante señalar que existen requisitos previos para que la carga inteligente funcione. Por un lado, se necesita un cargador de EV “inteligente” y, por otro, un sistema de gestión de puntos de carga (CPMS) compatible. Los cargadores “inteligentes” tienen capacidades ampliadas que van más allá de las estaciones de carga heredadas que aparecieron primero en el mercado.

CPMS y OCPP

En cuanto al CPMS, se trata de un software backend que actúa como centro de gestión para la carga inteligente. Este sistema backend, normalmente basado en la nube, controla la cantidad de energía que recibe un EV durante la carga, así como la velocidad y el horario de la misma.

Toda esta funcionalidad es posible gracias al Open Charge Point Protocol (OCPP). Este protocolo de estándar abierto facilita el intercambio de mensajes entre el punto de carga y el CPMS. Este último toma decisiones basadas en los datos recopilados del cargador, como la demanda de electricidad, el SOC actual y las especificaciones de carga de la batería del EV.

También es posible que los conductores de EV gestionen las funciones de carga inteligente a través de una aplicación móvil vinculada al CPMS. De esta manera, los usuarios pueden establecer parámetros como el horario de carga y el SOC deseado.

Técnicas de carga inteligente

La gestión y el equilibrio del consumo de energía mediante la carga inteligente pueden darse de las siguientes maneras:

• Desplazamiento de carga: durante el desplazamiento de carga, el sistema de gestión de carga asigna un horario de carga fuera de las horas de máxima demanda.
• Recorte de picos: el recorte de picos establece el consumo de energía para la carga por debajo de un umbral predefinido. Si el consumo total de energía supera este umbral, la carga se interrumpe hasta que la utilización de energía descienda por debajo del mismo.
• Equilibrio dinámico de carga: el equilibrio dinámico de carga también se conoce como gestión dinámica de carga (DLM). Este proceso distribuye el consumo de energía de manera uniforme entre los diferentes consumidores, como los EV, los puntos de carga, los calefactores, los ascensores, los electrodomésticos, etc.

Métodos de carga inteligente

La carga inteligente utiliza una variedad de señales para decidir cuándo y cómo gestionar y equilibrar el consumo de energía.

• Carga inteligente basada en el tiempo: las señales basadas en el tiempo tienen en cuenta las tarifas eléctricas según el tiempo de uso (TOU). Por ejemplo, hay ciertos momentos del día en los que el consumo de energía es mucho mayor de lo habitual y, por lo tanto, también más costoso. La carga inteligente TOU activa la carga durante las horas valle, cuando los precios de la electricidad son más bajos.
• Carga inteligente basada en la carga: la carga inteligente basada en la carga ajusta la carga según los datos en tiempo real sobre la carga de la red. Este ajuste puede incluir iniciar, detener, ralentizar o acelerar el proceso de carga.
• Respuesta a la demanda: las empresas de servicios públicos y los proveedores de energía utilizan programas de respuesta a la demanda para equilibrar el consumo de energía mediante las llamadas señales de respuesta a la demanda (DR). Estas señales incentivan a los usuarios a reducir o desplazar su consumo de electricidad ofreciéndoles incentivos financieros.

Beneficios de la carga inteligente

La carga inteligente aporta numerosos beneficios a los CPO, los conductores de EV y las empresas de servicios públicos.

• Generación de ingresos: la carga inteligente permite a los CPO aumentar sus ingresos al ofrecer tarifas de carga dinámicas y servicios de valor añadido, como la integración de fuentes de energía renovable y la carga bidireccional.
• Ahorro de costes: puede reducir la demanda máxima de electricidad, mejorar la eficiencia energética y generar ahorros para las empresas de servicios públicos, los conductores y los CPO.
• Eficiencia energética y estabilidad de la red: la eficiencia energética consiste en aprovechar al máximo el suministro de energía. La carga inteligente contribuye a ello controlando la carga de los EV de forma coherente con la energía disponible. Lo mismo aplica para mantener la estabilidad de la red y evitar cortes de electricidad.
• Impacto ambiental: la integración de fuentes de energía renovable es esencial para producir energía con conciencia medioambiental. La carga inteligente puede aprovechar estos recursos cuando están disponibles y utilizarlos para cargar los EV con energía verde.
• Cumplimiento normativo: cada vez es más común que los países exijan la tecnología de carga inteligente en los puntos de carga para fomentar un consumo de energía sostenible.

Ejemplos prácticos de carga inteligente

Aquí algunos ejemplos prácticos de cómo puede utilizarse la carga inteligente:

• Un CPO puede ofrecer precios dinámicos en sus estaciones públicas de carga de EV. Las tarifas de carga serán más bajas en las horas valle, lo que incentiva a los conductores de EV a cargar sus vehículos en esos momentos, reduciendo así la demanda máxima.
• Una empresa instala cargadores inteligentes en el aparcamiento de sus empleados. Los cargadores están programados para cargar los EV durante las horas valle, cuando la demanda de energía de la empresa es menor. Esto ayuda a la compañía a ahorrar en sus facturas de energía.
• Un conductor de EV instala un cargador inteligente en su casa. El cargador está programado para cargar el EV cuando brilla el sol, aprovechando la energía solar. Esto proporciona independencia energética y una mejor rentabilidad a los propietarios de EV que disponen de recursos de energía renovable.

Información adicional sobre la carga inteligente

Los sistemas de carga inteligente más avanzados permiten que los EV devuelvan energía a la red a través de las llamadas tecnologías Vehicle-to-grid (V2G), Vehicle-to-building (V2B) y Vehicle-to-home (V2H). De este modo, los EV actúan como recursos energéticos distribuidos (DER).

La carga inteligente puede utilizarse en diversos entornos, entre ellos:

• Estaciones de carga públicas: retrasar las sesiones de carga y evitar que varios EV se carguen simultáneamente alivia la congestión en las estaciones de carga públicas.
• Carga en el lugar de trabajo: cargar los vehículos eléctricos durante las horas valle ayuda a las empresas a reducir sus gastos de energía.
• Carga en el hogar: optimizar el uso de la energía doméstica cargando los vehículos eléctricos durante los periodos de menor estrés en la red.

Más información sobre la carga inteligente

La carga inteligente es un tema importante en el mundo de los EV. Sin embargo, comprender todos los detalles puede resultar abrumador. Para simplificarlo, AMPECO ha elaborado una guía útil sobre carga inteligente que cubre todos los aspectos esenciales en un formato fácil de entender.