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7/23/2019 6 Miquel Mateu.pdf

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El vehculo elctrico y las redes

inteligentesSeminario de Gestin AmbientalLa electricidad a la carta: las redes inteligentes y el consumidor final

Pamplona 19 Marzo 2013

Miquel Mateu

Responsable proyectos vehculo elctrico


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IntroduccinEl vehculo elctrico: nuevo paradigma del transporte


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INTRODUCCINNecesidad de cambio en el sector del transporte

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Nos encontramos en el primer escenario realista de implantacindel vehculo elctrico en el mercado.

Los principales motivos de este cambio son:

Reduccin de la dependencia del petrleo Reduccin de emisiones de CO2 Contaminacin atmosfrica en ciudades Contaminacin acstica en c iudades

Contaminacin acstica y atmosfrica (Barcelona)

Fuente: Cities for Climate Change, Mr.Noshin


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Electrificacin progresivahbridos y elctricos

Pilas de combustible con traccin elctrica

Gas Natural en motores de combustin

Biocombustibles en motores de combustin

Combustibles sintticos en motores de combustin

Motores de aire comprimido

INTRODUCCINAlternativas para el futuro del transporte

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La llegada del vehculo elctrico implica un cambio de paradigma enmovilidad, as como en el sector automocin y energa:

Nuevos vehculos y sistemas de transporte Nuevos hbitos a tomar por los usuarios Nuevas oportunidades tecnolgicas y econmicas Sinergia con las redes inteligentes

INTRODUCCINIrrupc in del vehculo elctrico en el mercado

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Fuente: INESCPORTO y UNIVERSIDADE DO PORTO, EVS24 2009Fuente: MIT Media LAB, Mr.A.Scot t, Stavanger EVS24, 2009


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INTRODUCCINEl vehculo de combustin y su entorno

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Usuario

InfraestructuraVehculo

Servicios

TMB Rent a C ar


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INTRODUCCINEl vehculo de combustin y su entorno

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Se trata de una tecnologa con ms de 100 aos de historia y por tantocon una madurez tecnolgica muy elevada y un coste econmicooptimizado.

Pero con limitaciones Contaminacin atmosfrica (NOx, CO, HC, PM) Elevados niveles de CO2 Niveles de ruido elevados Dependencia del petrleo Coste de operacin elevado


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INTRODUCCINAplicando la misma estructura en la movilidad elctrica

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UsuarioRenault Twizy

Nissan Leaf

Vectrix

Better Place

PdR LIVE Barce lona

Infraestructura

Autolib MobecPoint

Servicios

Vehculo

En comparacin directa los

vehculos elctricos presentanmuchas desventajas!


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Elctrico puro Plug-in Hybrid Range Extender(BEV) (PHEV) (ERE)

Sin motor trmico ad icional Combina propulsin elctrica y trmica Trmico solo para generar electricidad

Renault Twizy Nissan Leaf

Fuente: NESEA org 2009 / Informe CADS

Toyota Prius PHEV Seat Leon Twin Drive Chevrolet Volt Opel Ampera

Fuente: NESEA org 2009 / In orme

EL VEHCULO ELCTRICO Y SU ENTORNOEl vehculo y sus variantes

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EL VEHCULO ELCTRICO Y SU ENTORNOEl vehculo

El motor elctrico

Ms flexibilidad de control/gestin que el motor de combustin Relacin peso / potencia favorable

Coste econmico an por optimizar para la automoc in Cuidado con la dependencia de materiales (tierras raras)

Motor elctrico Bateras Cargadores

Bosch

UQM

A123

SB Limotive

Nissan LeafBrusa

Zivan

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EL VEHCULO ELCTRICO Y SU ENTORNOLas bateras

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Las bateras son probablemente el punto ms crtico del vehculoa nivel tecnolgico.

Evolucin tecnolgica bateras

Plomo-cido Nquel Cadmio Nquel - hidruro metlico Litio in30 Wh/kg 40-50 Wh/kg 60-80 Wh/kg 100-200 Wh/kg

Fuente: Report on the J oint EC/ EPoSS/ERTRAC Expert Workshop 2009

Rpida evolucin, pero an esnecesario un salto cualitativo!!


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EL VEHCULO ELCTRICO Y SU ENTORNOLas bateras

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En el vehculo elctrico, la energa almacenada en las bateras esnetamente inferior a los vehculos de combustin

Energa especfica embarcadaWh/kg Wh/l

Gasolina 13.000 9.800

Gasoil 11.900 10.000

Gas natural Vehicular 13.900 2.600*

Bateras Li-ion 100 -180 150 - 250

*Ref. GNC a 200bar

El volumen y el peso de las bateras de Li-ion es an insuficiente

El alto coste tambin debe evolucionar

Los hbridos tipo PHEV son una buena solucin transitoria


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EL VEHCULO ELCTRICO Y SU ENTORNOInfraestructuras : la recarga del vehculo

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Limitaciones de la recarga:

Recarga lenta:

El tiempo de la recarga no es comparable al repostaje de gasolina. Eso implica:

Necesidad de previsin y gestin de la recarga por parte del usuario Range Anxiety: al no disponer de una solucin de emergencia eficaz para

el repostaje

Recarga rpida:

Posible impacto en el envejecimiento prematuro de las bateras Tiempo de recarga sigue siendo importante Pocas instalaciones disponibles actualmente: alta potencia requerida


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Impacto en la red elctrica

Con la llegada masiva del vehculo elctrico, la gestin de la demanda ser unelemento clavepara evitar un impacto en la red elctrica.

La implantac in masiva del vehculo elc trico necesita, pues, la regulacin dela demanda mediante redes inteligentes.


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El futuro del vehculoelctrico

Claves para su implantacin


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EL FUTURO DEL VEHCULO ELCTRICOClaves para su implantacin

1. SUPERACIN DE BARRERAS TECNOLGICAS

2. INFRAESTRUCTURA AVANZADA

3. NUEVOS SERVICIOS Y OPORTUNIDADES DE NEGOCIO

Standford LiS ce ll

Nissan induc tive charging


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EL FUTURO DEL VEHCULO ELCTRICOClaves para su implantacin

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Usuario

InfraestructuraInfraest

Servicios

Vehculo


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Salto tecnolgico en el almacenamiento de energa:

Nuevas formulaciones qumicas (LiS, Li-air, Zn-air, nanotecnologas): podranduplicar la capacidad de la celda entre 2 y 5 veces en un plazo de 5-10 aos.

Supercondensadores: evolucin rpida de la tecnologa

Pilas de combustible: generacin de energa a bordo.19

EL FUTURO DEL VEHCULO ELCTRICOVehculo: barreras tecnolgicas a superar

Argonne Li-airFuente: MMI


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EL FUTURO DEL VEHCULO ELCTRICOInfraestructuras avanzadas

Alternativas a la recarga simpleRecarga por induccin:Recarga integrada en la carretera?

Intercambio de bateras:Estandarizacin de bateras necesaria paraimplementarse de forma eficiente.

Recarga bidireccional e inteligente (V2G)Sinergia entre vehculo elc trico y Smart Grid

Nissan Plugless Power

Better Place battery swapping

Grid to Vehicle

Vehicle to Grid


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EL FUTURO DEL VEHCULO ELCTRICOInfraestructuras avanzadas: recarga inteligente

Evolucin del modo de recarga:

1 Recarga unidireccional no gestionada

2 Recarga unidireccional gestionadaMediante, por ejemplo, incentivos de consumonocturno

3 Recarga bidireccional inteligente: V2GEl vehculo como elemento activo en la gestin de lared o microred elctrica.

Grid to Vehicle

Grid to Vehicle

Vehicle to Grid


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EL FUTURO DEL VEHCULO ELCTRICOVehculos elctricos integrados en Smart Grids

Sinergia entre el vehculo elctrico y las redes inteligentes, gracias ala capac idad de almacenaje de energa

La batera del vehculo pasa a ser un miembro activo de laregulacin de la red/microred elctrica

Fuente: INESCPORTO y UNIVERSIDADE DO PORTO, EVS24 2009


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Las tecnologas TIC aplicadas a los vehculos elctricos abren la puerta amuchas oportunidades de desarrollo y mejora de los servicios de movilidad

Vehculo gestionado desde SMARTphones u otros dispositivos SMART !

EL FUTURO DEL VEHCULO ELCTRICONuevos servicios y oportunidades de negocio


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La creciente flexibilidad que ofrecen los vehculos elctricos abren la puerta a lacreacin de nuevos servicios asociadosNuevo mercado / nuevosactores

Ejemplos:

Interaccin vehculo/usuario: aplicaciones de mejora del funcionamiento ygestin del vehculo

Plataformas de movilidad: carsharing, carpooling La movilidad basada enuna cartera de servicios y no en el uso del vehculo privado

Flexibilidad y sistemas de movilidad integrados

Gestin inteligente de la recarga: el vehculo elctrico como elemento activoen la regulacin de la red elctrica o microred domstica

EL FUTURO DEL VEHCULO ELCTRICONuevos servicios y oportunidades de negocio


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OPORTUNIDADES DEL VEHCULO ELCTRICOMovilidad & car-sharing

PARIS SEVILLA COPENAGHEN / OSLOGOTEBORG

HAMBURGO / BERLINY OTRAS

Plataformas car-sharing

Las plataformas de car-sharing o coche compartido son cada vezms comunes, como servicio de movilidad al usuario.

El vehculo elctrico se adapta a las necesidades de esta nuevaplataforma de movilidad:

Autonoma suficiente

Entorno urbano Gestin centralizada de la recarga (potencial sinergia Smart Grids)


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ALTRAN eMOCDiseo de vehculo elctrico modular

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Atran eMOC : vehculo elctrico modularEste proyecto ejemplifica la transformacin del concepto tradicional delvehculo

Complementos en forma de mdulos Potencial de extensin de potencia y autonoma El vehculo inteligente, conectado con su entorno

Eficiencia energtica


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OPORTUNIDADES DEL VEHCULO ELCTRICOMovilidad elctrica integrada e intermodal


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Conclusiones


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El vehculo elctrico avanza pero con calma!La evolucin de la tecnologa es notable, aunque an es necesario unsalto tecnolgico para poder competir con los de gasolina

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Sinergia con las redes inteligentes como clave para eldesarrollo del vehculo Gestin de la recarga necesaria

Oportunidad tecnolgica para la gestin de la red

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Transformacin de los modelos de movilidad actuales

Evolucin del vehculo privado hac ia la movilidad integrada

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La conectividad del vehculo y los servicios asociados (nuevosmodelos de negocio) como elementos claves

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Muchas gracias!

Miquel MateuResponsable proyec tos vehculo elc [email protected]

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