Evaluación de la integración de energías renovables en la infraestructura de carga de vehículos eléctricos

Abstract

El objetivo de la tesis es realizar un estudio y establecer una metodología sobre la implementación de energías renovables a la infraestructura de una estación de carga de vehículos eléctricos que sea óptima y viable para su futura aplicación en el mercado local. Para el desarrollo del sistema de carga, uno de los objetivos principales es que el sistema sea en su totalidad independiente de la red eléctrica, para ello se evalúa la integración de energías renovables; donde la energía solar fotovoltaica en conjunto con almacenamiento de energía mediante un banco de baterías se presenta como una gran alternativa debido a su aumento de popularidad en los últimos años. Se plantea que la estación de carga contenga un cargador rápido de tipo 3 de 20 kW, para que los autos se carguen en un tiempo relativamente rápido y solamente una unidad debido al temprano desarrollo en que se encuentra la industria de vehículos eléctricos en el país. Se desarrolla un algoritmo en el software Matlab, en el cual el usuario ingresa datos generales de su estación de carga, establece la región donde se encuentra, además de escoger la cantidad promedio de vehículos eléctricos esperados a lo largo del día, de cantidades predeterminadas. En una primera instancia se muestran los resultados de un sistema completamente desconectado de la red sin grupo electrógeno; el algoritmo también da la posibilidad de iterar con nuevos parámetros, pero esta vez con un grupo electrógeno, hasta conseguir el dimensionamiento que se ajuste más a los requerimientos del usuario. El algoritmo arroja parámetros como el CO2 mitigado, el área necesaria para la instalación y una visualización del comportamiento de la estación de carga a lo largo de una semana para ayudar a la decisión del usuario. Se concluye que el agregar un grupo electrógeno ayuda a disminuir el dimensionamiento del sistema fotovoltaico, así como el de la capacidad del banco de baterías; esto disminuye el impacto ambiental del sistema con energías renovables, pero gracias a que se puede iterar el dimensionamiento del sistema, se puede llegar a porcentajes mayores al 50% entre la relación del CO2 mitigado con el sistema con grupo electrógeno y el CO2 mitigado con el sistema netamente con energías renovables. Se concluye además que mediante el uso del algoritmo en un futuro cercano en que los vehículos eléctricos sean más populares, se espera atraer la atención de empresas privadas y/o el estado en contribuir a mejorar la infraestructura de carga de los vehículos eléctricos con el uso de energías renovables y disminuir significativamente la huella de carbono.