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Los partidarios de los vehículos eléctricos gustan hablar de un futuro no demasiado distante cuando los autos que se enchufan se vuelvan ubicuos, con millones conducidos por sus dueños diariamente.
Ahora imagínese el fin de un día laboral en ese futuro no tan distante, cuando muchos de esos millones de autos vuelvan a las entradas o los garajes de sus dueños, y estén enchufados para recargar la batería, todos más o menos a la misma hora.
El efecto de tal demanda de energía sobre la red eléctrica podría ser enorme; la sobrecarga de transformadores y otros elementos de la infraestructura podría llevar a apagones locales, o algo peor. Por lo que los investigadores de compañías de servicios y otros ingenieros eléctricos están buscando maneras de que el golpe sea más suave, diseñando sistemas de carga que puedan adaptarse rápidamente a las condiciones cambiantes de la red.
Estos sistemas programables podrían ahorrar dinero de los clientes permitiéndoles cargar sus autos con tarifas eléctricas más baratas, pero los expertos dicen que también pueden mejorar la estabilidad de la red y ayudar a adaptarla mejor en caso de que fuentes de energía muy variables, como la eólica y la energía solar, se vuelvan una parte mayor de la oferta.
"Es bueno para la industria y es bueno para su bolsillo", dijo Michael Kintner-Meyer, ingeniero del Pacific Northwest National Laboratory en Richland, Washington.
La meta es crear una red inteligente, capaz de administrar de modo más eficiente la oferta y la demanda de energía, a través de recolección instantánea de información sobre generación y uso de electricidad
Los esfuerzos están relacionados con el trabajo en la llamada red inteligente . La meta es administrar de modo más eficiente la oferta y la demanda de energía, a través de la recolección instantánea de información sobre generación y uso de electricidad, incentivación a través de los precios y otros métodos.
Si bien hay menos de 100.000 autos que se enchufan en Estados Unidos, podrían tener eventualmente un rol importante en la red inteligente porque son flexibles cuando se trata de cargar, dijo Kintner-Meyer quien, junto con colegas en el laboratorio, ha creado sistemas "amigables para la red".
Dependiendo del tamaño de la batería y cuanto se maneja el auto, un coche que se enchufa eléctrico puede incrementar el consumo de la casa un 50 por ciento o más. Pero a diferencia de otros equipos sedientos de electricidad -notoriamente, los aire acondicionados y las heladeras- los autos quedan apagados 12 horas o más por la noche y, especialmente con los sistemas de recarga de mayor voltaje, solo necesitan parte de ese tiempo para cargarse plenamente.
"Hay suficiente flexibilidad en la duración de la carga, por lo que se puede distribuir la misma" dijo Kintner-Meyer.
Con los incentivos adecuados -tarifas de electricidad más bajas para los horarios que no son pico, cosa que algunas empresas ya ofrecen- se puede inducir a los clientes a programar sus cargadores para que operen por la noche tarde, aliviando parte de la demanda sobre la red. Pero el ahorro en los horarios que no son pico es en realidad solo un punto de partida. En San Diego Gas and Electric, que tiene una de las concentraciones más altas de autos eléctricos en los Estados Unidos (4000 en manos de sus clientes), los investigadores están trabajando en un sistema que aprovechará rápidos cambios en el precio de la electricidad a lo largo del día al fluctuar la oferta y la demanda.
"Se le puede indicar al auto que cargue cuando el precio llega a cierto nivel" dijo James Avery, el vicepresidente para provisión de energía de la empresa. La energía podría ser más barata "cuando sale el sol o cuando hay viento", dijo, aumentando la provisión de las turbinas eólicas o las células solares.
En el Pacific Northwest National Laboratory, Kintner-Meyer y sus colegas diseñaron un cargador que monitorea las condiciones de la red eléctrica y puede modificar su patrón de carga en respuesta a las mismas.
En Estados Unidos, la frecuencia de la corriente eléctrica normalmente es muy estable, en 60 ciclos por segundo. Si hay demasiada carga en el sistema y la demanda de energía supera la oferta, la frecuencia comienza a caer ligeramente, si hay demasiada energía, la frecuencia aumenta.
La energía podría ser más barata "cuando sale el sol o cuando hay viento", dijo, aumentando la provisión de las turbinas eólicas o las células solares, dice James Avery, vicepresidente de San Diego Gas and Electric, que cubre el área de mayor densidad de autos eléctricos en EE.UU.
Los servicios públicos a menudo manejan estas fluctuaciones ajustando la cantidad de electricidad que se genera en las usinas. Pero la idea detrás del sistema de carga de Pacific Northwest es responder cambiando la carga - incrementando o reduciendo la energía que se toma de la red para carga, o iniciando o deteniendo la carga por completo.
Por supuesto que el cargador de un auto tendría poco impacto, pero decenas de miles de cargadores que ajusten constantemente su poder de carga ayudarían a restaurar el equilibrio entre oferta y demanda. Y debido a que los cargadores pueden iniciar la carga o detenerla casi instantáneamente, pueden ayudar al sistema mucho más rápido digamos que encender otra usina o parar unas turbinas de viento. "No hay nada que responda más rápido que la carga", dijo Kintner-Meyer. "Uno puede encenderla o apagarla".
Aero Vironment, en Monrovia, California, está en período de prueba de cargadores adaptables que fueron diseñados usando patentes licenciadas por el Pacific Northwest National Laboratory. Alec Brooks, jefe de tecnología de la compañía, dijo que la estación de carga esencialmente le dice al auto cuanta corriente puede tomar de la red en cualquier momento. "Debido a que no opera a la mayor capacidad todo el tiempo, puede tardar más en cargar el auto" dijo Brooks. Pero esta función puede anularse si el dueño está apurado.
Brooks dijo que mientras los usuarios de este tipo de sistema de carga podrían ayudar a mantener estable la red, bajo la actual normativa no se harán acreedores a pagos por proveer este servicio. "Ahora no hay manera de monetizar esto directamente", dijo. "Las políticas aún no se han puesto al día con la tecnología".
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