Análisis de factibilidad técnico económica de la operación del sistema bidireccional V2G en la agencia de sostenibilidad energética

Abstract

La gestión energética consiste en la optimización de los componentes consumidores de energía dandoles un uso eficiente, sin disminuir sus prestaciones. La gestión de la energía permite detectar oportunidades de mejora en aspectos técnicos y económicos, logrando relacionar de manera óptima sus componentes consumidores, entonces aumentando la eficiencia del conjunto. El V2G vehicle to grid es una infraestructura que conecta bidirecionalmente a los vehículos eléctricos con la red, por lo tanto permite la carga de las baterías desde la red hacia el vehículo y la inyección de energía desde el vehículo a la red. La Agencia de Sosteniblidad Energética dispone de un sistema V2G, el cual está compuesto por un vehículo eléctrico, modelo Nissan Leaf que dispone un banco de baterías de 40 kWh, un ponel fotovoltaica de 3kW y la infraestructura de carga bidirecional de 15 kW de potencia variable. Los principales componentes de este sistema han sido instalado para ser gestionados por el V2G, de manera tal que se genere un ahorro económico y energético. Además, se ha instalado un sistema de monitoreo que permite obtener los consumos y la generación de cada uno de los componentes. El objetivo central de este trabajo consiste en identificar el potencial de los beneficios técnicos y económicos del sistema V2G instalado mediante la implementación de una nueva metodología de operación que cual integre las restricciones técnicas y económicas de los componentes. La Agencia de Sostenibilidad Energética es un cliente regulado con un contrataro eléctrico BT4.3 y su perfil de consumos ha sido monitoreado durante cinco meses creando la base de datos utilizada en la investigación. La gestión energética es realizada por el sistema V2G bidireccionando energía desde el vehículo eléctrico a la red. Los desafios son integrar la energía renovables, aplanar el consumo por potencia y evitar la degradación de las baterias. En vista de que la metodología pretende generar un beneficio económico y que la tarifa eléctrica BT4.3 asigna cargos por uso de potencia máxima mensual, es que se pretende aplanar el perfil de consumo por potencia, es decir, la metodología permite definir una potencia optima P*. Esta potencia será menor a la potencia máxima consumida durante el periodo de implementación gracias a que el sistema V2G inyectara energía cuando la potencia solicitada sea alta, y cargara el vehículo cuando esta sea baja. Por último, para evitar la degradación de la batería la metodología permite determinar el estado de carga inicial que debe tener el vehículo para mantenerse dentro de los rangos recomendados. El sistema V2G es finalmente un gestor energético que pretende combinar la tecnología emergente de los vehículos eléctricos junto a la necesidad de consumir eficientemente para evitar cobros excesivos y potenciar el uso de energías renovables.