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Impacto de la movilidad eléctrica

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Este artículo presenta resultados preliminares que evalúan el impacto de la movilidad eléctrica en un Distrito de Energía Positiva (PED) arquetípico. Presentamos un enfoque de modelado PED que representa la generación de energía renovable, un sistema de almacenamiento de energía, el consumo de edificios residenciales y no residenciales, los servicios de iluminación inteligente y la incorporación de la electromovilidad.

Consideramos la generación de energía renovable a partir de paneles fotovoltaicos y los patrones de irradiación anual en el norte de España para cubrir las necesidades energéticas de un PED sintético. En este estudio de caso general, configuramos cuatro escenarios en los que evaluamos hasta qué punto el consumo de vehículos eléctricos se cubriría con fuentes de energía renovable (FER) locales.

Los resultados de la simulación muestran que las áreas urbanas con alta eficiencia (en términos de edificios) pueden soportar la demanda de EV e incluso proporcionar una cantidad relevante de kilómetros verdes fuera de los límites de PED.

Dado que la movilidad eléctrica va en aumento en todo el mundo, se necesitan grandes redes de infraestructura de carga para satisfacer las futuras necesidades de carga. La planificación de estas redes no solo incluye diferentes objetivos de los operadores de red, conductores y operadores de estaciones de carga (CS), sino que también está sujeta a incertidumbres espaciales y temporales de la próxima demanda de carga.

Aquí queremos mostrar estas incertidumbres y evaluar diferentes palancas para permitir la integración de la movilidad eléctrica. Por lo tanto, presentamos un modelo basado en agentes que evalúa la demanda de carga regional y las redes de infraestructura con las interacciones entre la infraestructura de carga y los vehículos eléctricos.

Se aplica un análisis de sensibilidad global para derivar pautas generales para la integración efectiva de la movilidad eléctrica en una región al considerar el impacto de la red, la economía y la calidad del servicio de la infraestructura de carga implementada (SQCI). Mostramos que un marco macroeconómico mejorado debería permitir inversiones en infraestructura en diferentes tipos de ubicaciones, como B. pública, carretera y obra, con el fin de utilizar efectos de ubicación cruzada para reducir los picos de carga.

Dado que el pico de carga en los hogares privados depende de la disponibilidad de cargadores públicos hasta en un 18 %, se recomienda respaldar las inversiones en infraestructura de carga pública, especialmente en regiones de la red eléctrica muy utilizadas.

La transferencia de energía inalámbrica dinámica (DWPT) de los vehículos eléctricos (EV) es el futuro de la movilidad urbana. El DWPT a menudo se basa en una serie de trackpads cortos incrustados en el pavimento que transmiten energía eléctrica de forma inalámbrica a los vehículos eléctricos equipados con una bobina captadora para cargar la batería. Un problema abierto con esta tecnología es la variación del factor de acoplamiento cuando un vehículo cambia de una bobina de transmisión a otra durante su movimiento.

Esto puede resultar en un cambio significativo en el rendimiento con posibles picos y agujeros de energía. Para superar estos problemas, aquí se propone una nueva arquitectura basada en dos bobinas captadoras montadas en el vehículo subyacente. Estas bobinas receptoras idénticas se colocan en diferentes posiciones debajo del vehículo (una en la parte delantera y otra en la parte trasera) y se activan individualmente para que el acoplamiento inductivo sea siempre lo suficientemente bueno.

Esta innovadora configuración tiene dos ventajas principales: (i) mantiene un factor de acoplamiento casi constante, así como la eficiencia y la potencia transmitida a medida que el vehículo se desplaza por la carretera electrificada; (ii) reduce significativamente el costo de la infraestructura vial. Se presenta una aplicación para verificar la arquitectura de dos bobinas propuesta en comparación con la tradicional bobina simple.

Los resultados de la investigación muestran la mejora significativa lograda en términos de oscilación de potencia máxima, que es casi estable con la arquitectura de dos bobinas propuesta (solo oscilación del 2,8 %) mientras que hay muchos agujeros de potencia con la arquitectura de bobina simple tradicional. Además, el número de bobinas de transmisión requeridas se reduce significativamente por una mayor distancia entre bobinas adyacentes.

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