Ana Pozo Ruz - El vehículo eléctrico y su infraestructura de carga

El vehículo eléctrico y su infraestructura de carga

Primera edición, enero 2013

© 2013 Eva Molero Piñeiro, Ana Pozo Ruz

© MARCOMBO S.A., 2013

www.marcombo.com

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ISBN: 978-84-267-2018-4

Lista de símbolos

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN

1.1 Introducción

1.2 Objetivo y estructura del libro El vehículo eléctrico y su infraestructura de carga

CAPÍTULO 2. SITUACIÓN GENERAL DE LOS VEHÍCULOS ELÉCTRICOS

2.1 El vehículo eléctrico

2.1.1 Historia y desarrollo de los vehículos eléctricos

2.1.2 Necesidad de los vehículos eléctricos

2.2 Tipos de vehículos eléctricos

2.2.1 Clasificación y descripción de los vehículos eléctricos

2.2.2 Parámetros a analizar en los vehículos eléctricos

2.3 Vehículos propulsados por hidrógeno

2.4 Futuro de los vehículos eléctricos

CAPÍTULO 3. TECNOLOGÍAS DE CONEXIÓN

3.1 Integración a la Red de los vehículos híbridos enchufables

3.1.1 Sistemas de carga

3.1.2 Normativa en España

3.1.3 Estrategia Integral para el Impulso del vehículo eléctrico

3.1.4 Plan de Acción 2010-2012

3.2 Proyectos propuestos para fomentar la movilidad eléctrica

3.2.1 Proyectos internacionales

3.2.2 Proyectos en España.

3.3 Visión general de estándares internacionales de conectores para la conexión de vehículos eléctricos

3.3.1 Comités a cargo

3.3.2 Modos de carga

3.3.3 Niveles de carga

3.4 Carga inductiva sin contactos

3.4.1 Los sistemas de carga inductiva sin contactos estacionarios

3.4.2 Sistemas de carga inductivos aplicados a los vehículos eléctricos

CAPÍTULO 4. TECNOLOGÍAS DE LAS BATERÍAS

4.1 Situación actual de las baterías para vehículos eléctricos y almacenamientos de energía estacionarios

4.1.1 Tipos de baterías

4.2 Barreras tecnológicas de las baterías para vehículos eléctricos

4.2.1 Principales barreras según el tipo de batería

4.2.2 Las baterías Litio Ion

4.3 Estrategias de carga y control: Sistemas de gestión de baterías

4.3.1 Métodos de carga

4.3.2 Limitación de la temperatura

4.3.3 Requerimientos de seguridad de las baterías

4.4 Estaciones de recarga para vehículos eléctricos

4.4.1 Escenarios a estudio

4.4.2 Tecnologías de recarga

4.4.3 Estándares de recarga

4.4.4 Cabinas

4.4.5 Convertidores de potencia

4.5 Almacenamiento de energía

4.5.1 Sistemas de almacenamiento

4.5.2 Perspectivas de los operadores

CAPÍTULO 5. SMART GRIDS

5.1 Introducción

5.2 Definición de las Smart Grids

5.3 El origen de las Smart Grids

5.3.1 El concepto de las microrredes

5.3.2 La reducción de CO 2mediante el uso de las Smart Grids

5.4 Barreras tecnológicas de las Smart Grids

5.5 Visión general de las Smart Grids en el mundo

5.6 Smart metering

5.6.1 Tecnologías de comunicación

5.6.2 Gestión de la energía en los hogares

5.7 Situación energética en España

5.7.1 Proyectos de Smart Grids en España

5.8 Vehículos eléctricos y Smart Grids

ANEXO I. LISTADO DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS PRESENTES EN EL MERCADO

ANEXO II. LISTADO DE POSTES DE RECARGA

ANEXO III. NORMATIVA RELACIONADA CON LOS VEHÍCULOS ELÉCTRICOS

ANEXO IV. CATÁLOGO DE PROYECTOS PARA EL DESARROLLO DE LAS SMART GRIDS

BIBLIOGRAFÍA

Los combustibles fósiles, base de la economía de los países avanzados a lo largo siglo XX, resultan incapaces de sustentar el desarrollo mundial durante el siglo XXI, al menos no de forma generalizada. Aunque a finales del siglo XX el petróleo experimentó diversas crisis, debido a las cuales surgieron diferentes investigaciones en busca de nuevas formas de energía, dichas crisis no fueron duraderas en el tiempo, lo que motivó el abandono de dichas investigaciones o, la mayoría de las veces, que no tuvieran el auge esperado. Pero la realidad es que, en la actualidad, el precio del petróleo se ha disparado exponencialmente, debido esencialmente al agotamiento de las reservas. Son muchos los que creen que la situación se encuentra cercana al pico de la campana de Hubbert 1 , que indica que, una vez alcanzado este punto máximo, la producción se reducirá de forma ineludible. Así, estudios actuales estiman que existe petróleo para unos 60 años, aunque es posible que el plazo sea algo mayor, dado que cada vez son más avanzadas las técnicas y las capacidades de extracción del mismo. Ahora bien, dicha complejidad en la extracción repercutirá en un incremento del precio.

El petróleo se emplea fundamentalmente como combustible en transporte, así como en materia prima para la creación de plásticos y fibras sintéticas. Que el petróleo se vea desplazado en el transporte por elementos como el hidrógeno, la electricidad o los biocarburantes, es factible. No así en el campo de la industria petroquímica, que a día de hoy aún es demasiado compleja.

Como se desprende, el petróleo queda más encuadrado en la industria petroquímica que en la industria de producción eléctrica. Así, en lo que a la producción de energía eléctrica se refiere, el petróleo no resulta ser un combustible tan crítico como en las anteriores aplicaciones, no ocurriendo así con el gas natural o el carbón.

El gas natural, pese a ser un combustible fósil, a diferencia del petróleo o del carbón, es bastante limpio. Es el que menos CO 2emite en su combustión, tanto por su bajo contenido en carbono como porque se usa en plantas muy eficientes (plantas de ciclo combinado). Las reservas de este combustible se estiman en unos 70 años y, además, se encuentran en menor concentración que las reservas de petróleo, lo suficiente al menos para impedir situaciones de presión por parte de los países productores. Sin embargo, a pesar de estas ventajas, el precio del gas natural se ha incrementado en los últimos tiempos, comprometiendo la rentabilidad de muchos proyectos de ciclos combinados y cogeneración puestos en marcha. Esta situación ha redundado inevitablemente en un incremento de los precios de la electricidad.

En cuanto al carbón, la situación varía completamente. Su empleo en generación eléctrica está muy extendido, aunque ha experimentado grandes cambios desde principios del siglo XX. El carbón es percibido como un combustible “sucio”. Según su procedencia, puede producir gases ácidos y es el combustible que más CO 2emite. Para el control de las emisiones más contaminantes y peligrosas, NO Xy SO 2, existen soluciones eficaces, tanto a nivel de tratamiento de gases como del propio proceso de combustión, y en cuanto al CO 2, existen tecnologías de captura con notable desarrollo tecnológico. En todo caso, quedan reservas de carbón para unos 200 años, y su uso puede ser destinado a la producción de nuevos vectores energéticos, como el hidrógeno, o hacia la electricidad, con plenas garantías medioambientales a medio plazo.