Investigadores de Colonia trabajan en minirredes de distribución que incluyen varios hogares
Si en una calle se cargan demasiados coches eléctricos al mismo tiempo, puede producirse un apagón por sobrecarga de la red. Este hipotético escenario sigue en la mente de mucha gente, a pesar de que numerosas pruebas de campo han desmentido hace tiempo el mito de que la probabilidad de un apagón debido a la carga de coches eléctricos es muy baja. No obstante, la investigación y el desarrollo en este campo han continuado, ya que la carga controlada y optimizada de varios coches eléctricos tiene ventajas económicas tangibles: la ampliación de la red, necesaria de todos modos, puede planificarse de otro modo.
El reto: la llamada gestión de la carga, que controla varias estaciones de recarga sin sobrecargar la conexión a la red, por lo general sólo es posible a nivel local, es decir, por propiedad o conexión a la red. Así, mientras que 20 puntos de recarga en el aparcamiento subterráneo de un bloque de apartamentos pueden controlarse de forma óptima mediante la gestión de la carga, cinco wallboxes en cinco viviendas unifamiliares de una misma calle no suelen poder hacerlo. Y aquí es precisamente donde entra en juego el proyecto GridMaximiser de Colonia, que aprovecha al máximo las posibilidades de la red eléctrica existente.
Como explica el director del proyecto, Eberhard Waffenschmidt, del Instituto de Energías Renovables de Colonia (CIRE) de la Facultad de Información, Medios de Comunicación e Ingeniería Eléctrica de la TH Köln, la solución se basa en el principio del enjambre. La aplicación desarrollada recopila datos de medición de las estaciones de carga existentes en los edificios y puede determinar sobre esta base el estado actual de la red. Se trata de un requisito esencial para controlar los procesos de carga de forma que no se sobrecarguen las redes de distribución, es decir, los cables y los transformadores, y no se sobrepasen ni se reduzcan las bandas de tensión permitidas, es decir, los límites de tensión superior e inferior, según la empresa de Colonia.
"Existen dos opciones costosas para evitar la sobrecarga: En primer lugar, la costosa y larga ampliación de la red y, en segundo lugar, equipar los edificios con una compleja tecnología de medición, que también suele ser difícil de implantar debido a los requisitos normativos", afirma Waffenschmidt. Perseguimos una forma más sencilla de coordinar los procesos de carga entre sí y controlarlos de forma que sirvan a la red". El segundo jefe de proyecto, Ingo Stadler, añade: "Nuestra solución no requiere una conexión con el centro de control del operador de la red. Tampoco es necesaria una unidad de control adicional para distribuir la potencia de carga disponible. Apostamos por una infraestructura de recarga que se autogestiona de forma independiente tras su instalación, sin que una autoridad centralizada asuma el control. Esto supone un menor esfuerzo de planificación y coordinación".
Para probar su propia solución, el equipo montó su propia red de distribución en el laboratorio. Cientos de metros de cable, inversores, baterías y unidades de medición y control se interconectaron de tal forma que se simularon seis hogares, tres de ellos con wallboxes. Los usuarios de los coches eléctricos pueden especificar a qué hora debe alcanzarse el nivel de carga: el sistema calcula exactamente cuándo y a qué potencia. "Nuestro algoritmo puede determinar el estado de la red. Para ello, utiliza datos de medición como la tensión y la corriente eléctricas, así como perfiles de carga estándar para determinar el consumo de energía agregado de aparatos como hornos o lavadoras dentro de un hogar. Basándose en esto, el programa asigna capacidades de red libres a los e-cars para su carga. En el proceso, se respetan los límites de tensión especificados en todos los puntos de la red", explicó el investigador asociado André Ulrich.
La aplicación se ha patentado en EE.UU. y aún se está examinando en la UE. Ya está previsto un proyecto de seguimiento: Los investigadores quieren ampliar su solución probada en laboratorio para incluir un sistema de gestión de la energía que permita integrar también otros consumidores, como las bombas de calor. En el último paso, también está prevista una prueba real con un operador de red.
th-koeln.de (en alemán)
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