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Coches eléctricos como parte de la transición energética: Audi está investigando la tecnología de carga bidireccional

Aumentar la estabilidad de la red, reducir los costos de electricidad y contribuir a la protección del clima: esa es la visión que Audi y el Grupo Hager están persiguiendo. La incorporación del automóvil eléctrico a la red doméstica es el núcleo de un innovador proyecto de investigación sobre carga bidireccional. Esto ofrece grandes ventajas en combinación con un sistema fotovoltaico en particular. El exceso de electricidad fotovoltaica se puede almacenar temporalmente y emitir según sea necesario. Audi se ha comprometido con los objetivos del Acuerdo Climático de París y está trabajando para hacer que su flota de vehículos sea neutral en CO2 para 2050. Para lograr este objetivo, la marca con los cuatro anillos persigue una amplia ofensiva eléctrica que implica lanzar alrededor de 20 completamente modelos eléctricos para 2025. Y no solo eso: el automóvil eléctrico debe evolucionar para formar parte de una oferta de movilidad cada vez más amplia y convertirse en un elemento de la transición energética sostenible.

Aumentar la estabilidad de la red, reducir los costos de electricidad y contribuir a la protección del clima: esa es la visión que Audi y el Grupo Hager están persiguiendo. La incorporación del automóvil eléctrico a la red doméstica es el núcleo de un innovador proyecto de investigación sobre carga bidireccional. Esto ofrece grandes ventajas en combinación con un sistema fotovoltaico en particular. El exceso de electricidad fotovoltaica se puede almacenar temporalmente y emitir según sea necesario.
Audi se ha comprometido con los objetivos del Acuerdo Climático de París y está trabajando para hacer que su flota de vehículos sea neutral en CO2 para 2050. Para lograr este objetivo, la marca con los cuatro anillos persigue una amplia ofensiva eléctrica que implica lanzar alrededor de 20 completamente modelos eléctricos para 2025. Y no solo eso: el automóvil eléctrico debe evolucionar para formar parte de una oferta de movilidad cada vez más amplia y convertirse en un elemento de la transición energética sostenible.

En el primer semestre de 2020, las energías renovables contribuyeron más del 50 por ciento a la combinación de electricidad alemana por primera vez. Sin embargo, el porcentaje creciente también va acompañado de un dilema básico de energía eólica y solar: la generación de electricidad no siempre es constante. En días soleados y fases con vientos fuertes, a menudo hay una falta de capacidad para almacenar la energía generada que la red no puede usar.

A medida que aumenta el número de automóviles eléctricos registrados, también aumenta el número de unidades móviles de almacenamiento de energía. Esto ofrece un gran potencial, siempre que la capacidad de almacenamiento se pueda usar de manera inteligente. Es por eso que Audi y el Grupo Hager se unieron y desarrollaron un enfoque de investigación y solución que crea incentivos financieros y ofrece una mayor seguridad de suministro: la carga bidireccional. “La movilidad eléctrica está acercando a la industria automotriz y al sector energético. La batería de un Audi e-tron podría suministrar energía a un hogar unifamiliar durante aproximadamente una semana de forma independiente. Mirando hacia el futuro, queremos hacer que este potencial sea accesible y hacer que el automóvil eléctrico sea parte de la transición energética como un dispositivo de almacenamiento de energía en las cuatro ruedas “, dice Martin Dehm, gerente de proyectos técnicos para carga bidireccional en Audi.

El coche eléctrico como unidad de almacenamiento de energía flexible.

La idea es tan simple como genial: la batería de alto voltaje del automóvil eléctrico no solo se carga a través de la caja de la pared en el hogar, sino que también puede suministrar energía a la casa como un medio de almacenamiento descentralizado. Si el cliente tiene un sistema fotovoltaico, el automóvil eléctrico sirve como un medio de almacenamiento temporal para la eco-electricidad generada en el país. Cuando el sol ya no brilla, el vehículo puede suministrar la electricidad almacenada a la casa. La carga bidireccional en el hogar, también conocida como Vehicle to Home (V2H), tiene un gran potencial para reducir los costos de electricidad del propietario y aumentar la estabilidad de la red. Como una etapa de expansión adicional en combinación con una unidad de almacenamiento en el hogar, es posible lograr una independencia energética casi completa y una mayor seguridad de suministro en caso de un apagón. “Usar la batería de los vehículos eléctricos para contribuir a la protección del clima y al mismo tiempo reducir los costos de electricidad es una visión que hemos encontrado fascinante desde el principio. Y hemos encontrado un socio ideal en Audi ”, explica Ulrich Reiner, gerente de proyectos de Hager Group.

Tecnología de serie cercana en uso

Lo que suena simple en teoría requiere un alto nivel de inteligencia técnica y una interacción coordinada entre diferentes componentes técnicos en términos de infraestructura y en el vehículo en la práctica. En el proyecto de investigación se utilizó un Audi e-tron con tecnología de carga de serie cercana. En la cuadrícula de prueba, el modelo Audi totalmente eléctrico funcionaba con una caja de pared de CC, que permite una capacidad de carga de hasta 12 kW, y una unidad de almacenamiento doméstico extensible y flexible con una capacidad de 9 kWh. Si bien podría proporcionar flexibilidad adicional en la posible producción en serie, no es un requisito necesario para la carga bidireccional. Gracias al nivel de voltaje de CC en la red general, la conexión entre el sistema fotovoltaico y el vehículo no requiere un inversor y, por lo tanto, es una solución particularmente eficiente.

Cargar con electricidad fotovoltaica ahorra dinero

La carga bidireccional se centra principalmente en casos de uso en los que los propietarios de viviendas utilizan su propio sistema fotovoltaico para beneficiarse de la carga optimizada en función de los costos con su electricidad generada en el país. El automóvil eléctrico almacena el exceso de electricidad del sistema FV que no utilizan los electrodomésticos de la casa. Si el cliente tiene tarifas variables, el automóvil eléctrico puede abastecer a toda la casa en fases donde los precios de la electricidad son altos. Por la noche o durante tiempos no productivos de la tarifa, el automóvil usa electricidad de bajo costo para cargar hasta el SOC deseado (estado de carga). La carga bidireccional también proporciona una seguridad de suministro que se extiende más allá de la optimización de los costos: en caso de un apagón, el sistema puede suministrar energía a la casa a través de la batería HV de alto rendimiento o incluso puede operar un edificio sin una conexión a la red de forma independiente. lo que se conoce como operación independiente.

Usabilidad diaria en el foco de los desarrolladores

Los desarrolladores hicieron de la usabilidad diaria una prioridad principal. “Mantener la movilidad es el centro de nuestra atención. Por lo tanto, los clientes no necesitan restringirse para que la carga bidireccional sea adecuada para el uso diario “, describe Dehm el enfoque del desarrollo. “La gestión inteligente de carga gestiona el uso óptimo de la batería, maximizando así la rentabilidad del sistema en general. El sistema es muy fácil de usar para los clientes: todo lo que tienen que hacer es enchufar el automóvil y el resto sucede automáticamente “.

El proyecto de investigación conjunta con el Grupo Hager ha demostrado dos cosas esenciales: los clientes que tienen su propio sistema fotovoltaico pueden diseñar su movilidad para optimizarla en términos de costo y consumo de CO2, al mismo tiempo que eliminan parte de la carga de la red. Como un efecto secundario positivo, los clientes que poseen un automóvil eléctrico de Audi pueden hacer una contribución importante al éxito de la transición energética. El uso inteligente de la batería HV en el vehículo también abre posibilidades para usar un recurso existente que anteriormente se usaba solo con fines de movilidad de una manera sostenible.

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