La carga bidireccional de vehículos eléctricos puede brindar beneficios a la flota y, al mismo tiempo, respaldar la red.

La demanda de electricidad no se mantiene constante. De hecho, a menudo se producen picos. Estos pueden ser resultado de comportamientos generalizados en una gran población, como cuando un gran número de personas se encuentra en casa y utiliza la electricidad en un momento dado, o pueden atribuirse a fenómenos meteorológicos como las altas temperaturas. El pasado octubre, por ejemplo, la Administración de Información Energética de EE. UU. (EIA) informó que la demanda máxima de electricidad del 27 de julio de 2023, con casi 742 000 megavatios-hora (MWh), casi rompió el récord establecido en julio de 2022.

Un enfoque que las empresas de servicios públicos utilizan para gestionar los picos de demanda se denomina respuesta a la demanda. Este consiste en el conjunto de oportunidades que una empresa de servicios públicos ofrece a los usuarios de electricidad para reducir o modificar su consumo energético durante períodos de alta demanda a cambio de tarifas preferenciales u otros incentivos, según el Departamento de Energía de EE. UU.

Sin embargo, pronto las empresas de servicios públicos podrían contar con otra herramienta para abordar los picos de demanda: la carga bidireccional de vehículos eléctricos (VE), también llamada tecnología de vehículo a red (V2G). Esta práctica les permitiría aprovechar la energía no utilizada almacenada en los vehículos eléctricos de batería (VEB) durante periodos de carga prolongados.

Carga bidireccional 101

BorgWarner, proveedor de soluciones de movilidad, ofrece dos cargadores bidireccionales, fabricados en sus instalaciones de Dearborn, Michigan. Uno es un cargador rápido de CC de 60 kW y el otro de 125 kW.

“Tanto el 125 como el 60 funcionan en el mercado comercial, dependiendo de si se trata de un camión Clase 8 o de un vehículo normal”, dijo Dick Johnson, director de ventas de carga de vehículos eléctricos en América del Norte para BorgWarner.

Un cargador EV bidireccional BorgWarner. (Foto: BorgWarner)

Según Johnson, no todos los cargadores de vehículos eléctricos están diseñados para la carga bidireccional.

“Para que la conexión del vehículo a la red eléctrica sea posible, es necesario que el cargador tenga flujo en ambos sentidos”, explicó. “La mayoría de los cargadores no lo tienen, aunque muchos competidores afirman tenerlo. Pero en realidad no lo tienen, porque no cuentan con las certificaciones UL, SA y SB necesarias, que exige la compañía eléctrica”.

Añadió que el vehículo también debe ser capaz de carga bidireccional. Esto significa que debe poder devolver la energía a través del cargador, no simplemente recibirla. Finalmente, la empresa de servicios públicos debe estar dispuesta a interconectarse con un sistema de carga bidireccional. Según Johnson, realizar esta conexión y cumplir con las especificaciones de instalación de la empresa de servicios públicos puede tardar entre seis y ocho meses.

La función de carga bidireccional real está gestionada por el software de agregación.

“Con el software de agregación V2G, se comunica básicamente con el vehículo a través del cargador, con la batería y luego con la nube”, explicó, y añadió que, al conectarse con la empresa de servicios públicos, podrá acceder a las baterías en determinados momentos. “En muchos casos, lo que hacen ahora mismo las empresas de servicios públicos es que no tienen una aplicación que lo haga. Básicamente, indican, con un día de antelación, que necesitan que sus vehículos estén conectados entre las 4:00 de la tarde y las 7:00 de la noche”.

Estos horarios son importantes para que la empresa de servicios públicos pueda acceder a la energía de los vehículos eléctricos para gestionar la demanda.

Ciclos de trabajo ideales

Según Johnson, la carga bidireccional no es necesariamente ideal para todas las flotas de vehículos eléctricos.

"Si tienes camiones que recorren todo el país, probablemente no tenga sentido a menos que haya puntos de carga a lo largo del camino", dijo Johnson, "y estén estacionados de noche o en horarios diferentes".

El estacionamiento nocturno que mencionó Johnson es clave para que la carga bidireccional funcione desde una perspectiva de respuesta a la demanda, porque las últimas horas de la tarde y las primeras horas de la noche son cuando muchas empresas de servicios públicos experimentan picos de demanda.

En diciembre de 2023, Fermata Energy anunció su participación en el primer proyecto de centro de carga bidireccional para vehículos eléctricos (VE) de Canadá en Columbia Británica. (Foto: Mark Rabin, Coast to Coast Experiences (CTCE))

Johnson dijo que entre los tipos de flotas que BorgWarner considera ideales para la carga bidireccional, "el más importante en el que nos centramos ahora mismo son los camiones de basura, porque salen por la mañana, vuelven a última hora de la tarde (el momento perfecto para usarlos), tienen baterías enormes y están todos juntos [cuando se cargan]".

Otra buena aplicación para flotas son los autobuses escolares.

“Creo que el mercado de autobuses escolares es un ejemplo paradigmático por una buena razón”, dijo George Miller, director de desarrollo comercial de la empresa de tecnología de carga de vehículos eléctricos Fermata Energy. “Tiene mucho sentido utilizar estos vehículos, ya que suelen circular dos veces al día y no tanto en verano. Por lo tanto, suelen terminar su ruta alrededor de las 4:30 o 5:00 de la tarde. Es entonces cuando la mayoría de la gente llega a casa y enciende la secadora, el aire acondicionado y todos esos aparatos de alto consumo”.

Ganar ingresos adicionales

Johnson señaló varias razones por las que la tecnología V2G es importante para las flotas, incluyendo el valor añadido que pueden obtener de sus vehículos y un mayor retorno de la inversión (ROI), ambos derivados de los ingresos adicionales generados mediante incentivos para las empresas de servicios públicos. Johnson compartió un caso práctico sobre Highland Electric Fleets, empresa que electrifica autobuses escolares.

“Básicamente, entre 2021 y 2022 —y siguen haciéndolo—, el cliente de Highland ganó unos 23.000 dólares por conectar dos autobuses durante la temporada alta de verano”, dijo Johnson. “Eso te da una idea de los ingresos potenciales”.

Las empresas de servicios públicos deben planificar

Si bien las empresas de servicios públicos en muchos estados están abiertas a usar la carga bidireccional de vehículos para gestionar la demanda máxima, muchas aún están investigando esta aplicación. Un desafío es garantizar que la infraestructura de red existente pueda gestionar la V2G. Zachary Kuznar, director gerente de desarrollo de soluciones de red de Duke Energy, afirmó que si varias flotas grandes, como las utilizadas para el reparto de última milla, adoptaran la V2G simultáneamente, la red podría verse gravemente sobrecargada.

“Los transformadores y la infraestructura de distribución y transmisión no están diseñados actualmente para que todas esas instalaciones puedan instalar 100 vehículos de reparto y que el sistema eléctrico esté listo para manejarlos”, dijo. “Es una carga enorme”.

Según Kuznar, antes de implementar V2G, es importante que la empresa de servicios públicos comprenda la capacidad del sistema y la capacidad de gestionar la carga para que no todos los vehículos carguen a la vez. Esto garantizará que no se requieran mejoras significativas en la red para gestionar la carga eléctrica.

No obstante, V2G parece ser un paso en la dirección correcta como opción para gestionar los aumentos repentinos en la demanda de energía.

“Los vehículos eléctricos pueden ser un gran activo para la red eléctrica y su resiliencia”, afirmó Jeff Monford, portavoz de Southern California Edison (SCE). “Aplaudimos y promovemos la integración del vehículo a la red eléctrica y sus futuras capacidades. Los vehículos y equipos bidireccionales se usarán a diario y, si se aprovechan adecuadamente, beneficiarán a los clientes y a la red eléctrica. SCE está a la vanguardia en su implementación, ayudándolos a estar disponibles a gran escala y a establecer estándares en la industria”.

Fermata Energy se integra con los cargadores BorgWarner Integración con los cargadores bidireccionales BorgWarner para mejorar las capacidades de carga de las flotas de vehículos eléctricos