El coche eléctrico arranca

 

como futuro del transporte

 

sostenible

El nuevo modelo de transporte sostenible implica entender un nuevo concepto de vehículo en el que el respeto al medio ambiente adquiera tanto protagonismo como la propia seguridad o el diseño. El futuro del transporte pasa, en gran medida, por el coche eléctrico. Los fabricantes de éstos trabajan ya, desde hace tiempo, en sus modelos en cooperación con los productores de baterías. Sin embargo, este cambio de modelo de transporte requiere que infinidad de sectores empresariales se haya puesto a trabajar de forma coordinada. Y también la puesta en marcha de iniciativas para su impulso por parte de los organismos públicos.

En 2008 el sector de transporte fue responsable del 38% del consumo de energía final en España; el transporte por carretera sigue siendo enormemente dependiente de los productos petrolíferos (en un 98%), y, además, representa más de la cuarta parte de las emisiones totales de CO2 en España – el 25,4 % -, correspondiendo al transporte por carretera del orden del 80% del consumo energético del sector y del 90% de sus emisiones de CO2.

El vehículo eléctrico es una oportunidad industrial en un momento decisivo para el sector de la automoción, tecnológica, energética y medioambiental y abre un campo pionero para el desarrollo de software para recarga de baterías y al desarrollo de las redes inteligentes. El Gobierno de España presentó el pasado mes de abril la Estrategia Integral para el Impulso del Vehículo Eléctrico con el horizonte 2014 y un conjunto de medidas que se implementarán a través de un Plan de Acción para el periodo 2010-2012 para alcanzar los objetivos previstos en dicha Estrategia. En el documento de la estrategia se señala que, “en estos momentos existen grandes certezas y algunas incertidumbres que deben ser, ambas, manejadas con prudencia al establecer un Plan de promoción y apoyo al vehículo eléctrico (VE)”.

Entre las certezas cabe destacar los aspectos energéticos y medioambientales tan positivos del VE, que hacen de éste algo más que un nuevo medio de transporte, pues provoca sinergias positivas de eficiencia entre este sector de actividad y el de la energía, sin obviar los aspectos industriales e innovadores.

Entre las incertidumbres destacan, por un lado, la aceptación ciudadana de este nuevo modo de propulsión, que hoy tiene limitaciones de autonomía, y la evolución tecnológica de la capacidad de almacenamiento eléctrico que condiciona, a su vez, la referida autonomía de desplazamiento. Y por otro lado hay que señalar, la materialización de la oferta de VE, hoy por hoy, y a pesar de los planes industriales, solamente incipiente.

Estrategia Integral para el Impulso del Vehículo Eléctrico 2010-2014.

El objetivo es alcanzar la cifra de 250.000 vehículos eléctricos (puros e híbridos enchufables) en 2014, cifra consistente con alcanzar 1.000.000 de vehículos eléctricos e híbridos convencionales en 2014. Para alcanzar estas cifras se propone actuar en cuatro grandes líneas:

-Fomento de la demanda. Acciones para impulsar las flotas públicas y privadas, ayudas a la compra de particulares y programa de ventajas urbanas para los usuarios de vehículos eléctricos.

-Industrialización e I+D+i. Articulación de programas de fomento del desarrollo e industrialización de los vehículos eléctricos en España, sus componentes y equipos de entorno y programa de I+D+i.

-Fomento de la infraestructura de recargas y gestión de la demanda. Programa de despliegue de la infraestructura de recarga y medidas de apoyo al vehículo eléctrico y de carga en horas valle.

-Programas trasversales. Acciones de comunicación y marketing estratégico, aspectos regulatorios, normativos y de supresión de barreras legales, formación profesional específica y especializada. 

Plan de Acción 2010-2012.

Este Plan traslada las grandes líneas de actuación recogidas en la Estrategia a acciones concretas para permitir sentar las bases que permitan implantar el vehículo eléctrico. Según las previsiones manejadas, al final de su periodo de vigencia se habrán matriculado en España 70.000 vehículos eléctricos puros e híbridos enchufables.

El Plan consta de 15 medidas: cuatro de estimulo a la demanda, tres de industrialización e I+D+i, cuatro de infraestructura y gestión de la demanda y cuatro de tipo trasversal. En conjunto las medidas supondrán la movilización de unos recursos públicos en 2011 y 2012 de 590 millones, que se suman a los 10 millones de presupuesto con que ha contado el proyecto piloto Movele en 2009 y 2010.

“En 2008 el sector de transporte fue responsable del 38% del consumo de energía final en España; el transporte por carretera sigue siendo enormemente dependiente de los productos petrolíferos (en un 98%), y, además, representa más de la cuarta parte de las emisiones totales de CO2 en España – el 25,4 % -, correspondiendo al transporte por carretera del orden del 80% del consumo energético del sector y del 90% de sus emisiones de CO2”.

 

Plan MOVELE

 

El Plan de Activación del Ahorro y la Eficiencia Energética 2008-2011, aprobado por el Consejo de Ministros el 1/8/2008, incluye en su medida nº4 el desarrollo de un proyecto piloto de introducción de vehículos eléctricos con el objetivo de demostrar la viabilidad técnica, energética y económica de esta alternativa de movilidad.

El Proyecto MOVELE, gestionado y coordinado por el IDAE, consiste en la introducción en un plazo dos años (2009 y 2010), dentro de entornos urbanos, de 2.000 vehículos eléctricos de diversas categorías, prestaciones y tecnologías, en un colectivo amplio de empresas, instituciones y particulares, así como en la instalación de 500 puntos de recarga para estos vehículos, con los siguientes objetivos:

-Demostrar la viabilidad técnica y energética de la movilidad eléctrica en los entornos urbanos, posicionando a España entre las escasas experiencias reales de demostración de las tecnologías de movilidad con energía eléctrica.

-Activar dentro de las administraciones locales implicadas medidas impulsoras de este tipo de vehículos: infraestructura pública de recarga, reserva de plazas de aparcamiento, circulación por carriles bus-taxi, etc.

-Implicar a empresas del sector privado en la introducción del vehículo eléctrico: empresas eléctricas, empresas de seguros y de financiación (renting), etc.

-Servir como base para la identificación e impulso de medidas normativas que favorezcan esta tecnología: medidas fiscales en la compra o uso de los vehículos, tarifas de suministro, modificación de normas que impidan su evolución (acceso a puntos de recarga en viviendas comunitarias, homologación), etc.

Sevilla, Madrid y Barcelona son las ciudades pilotos de este proyecto.

Proyecto Cenit Verde

 

El proyecto Cenit Verde promueve la investigación de las tecnologías que permitan la futura integración de Vehículos Eléctricos (VE) y su introducción en el mercado español. El proyecto VERDE, liderado por Seat, cuenta ya con la aprobación del Ministerio de Ciencia e Innovación y, de hecho, está financiado por el programa Cenit (Consorcios Estratégicos Nacionales en Investigación Técnica promovidos por el Ministerio de Ciencia e Innovación) con un presupuesto cercano a los 40 millones de euros y un periodo de desarrollo de cuatro años. El proyecto va a ser liderado por el Centro Técnico de Seat, que trabajará conjuntamente con empresas eléctricas, de infraestructuras, de tecnología del automóvil y de tecnologías de la información. Entre ellas, Siemens, Lear, ACS, Iberdrola y Endesa. Además, participan también en el proyecto dieciséis universidades y centros tecnológicos, entre los que cabe destacar el CTM Centre Tecnològic como centro investigador y gestor del proyecto.

En el marco del Cenit Verde se llevarán a cabo actividades para estudiar diversos tipos de coches eléctricos, investigaciones sobre las baterías y los sistemas de tracción eléctrica y estudios para analizar los lugares más convenientes para instalar las infraestructuras de recarga. Asimismo, Verde estudiará el uso de las redes inteligentes y el desarrollo de infraestructuras de carga que incrementen la penetración de las energías renovables, así como el impacto de la penetración de estos vehículos en el sistema energético.

Endesa lidera diferentes tareas del proyecto relacionadas con la gestión inteligente de la red donde se pretende estudiar la gestión del vehículo eléctrico puro y del híbrido en las redes inteligentes (SmartGrids), cubriendo aspectos que abarcan desde el punto de carga hasta los sistemas de control.

Impacto en redes de distribución

 

Aunque se han producido numerosos avances en este desarrollo a lo largo de los últimos años, aún queda mucho camino por recorrer en algunos aspectos como los relacionados con las baterías y los puntos de recarga, así como con la regulación.

En esta línea, las cuestiones más importantes a tener en cuenta para lograr la implantación masiva del coche eléctrico es el impacto que éste tendrá en las redes de distribución eléctrica.

Actualmente, el sistema eléctrico español es capaz de asumir unos 10 millones de coches eléctricos, siempre que la recarga se haga de forma lenta y por las noches, periodo en el que la demanda es más baja, lo que además ayudará a aumentar la penetración de las energías renovables y garantizará un coste más competitivo de la energía.

Prestigiosos expertos y directivos de las principales empresas energéticas del ámbito nacional analizaron en una mesa redonda el futuro del coche eléctrico y la importancia de las TIC en su desarrollo, bajo el título “eCar: Conexión del coche eléctrico a la red”, dentro del “III Foro TIC y Sostenibilidad” que se ha celebrado los días 20 y 21 de mayo en el Centro de Convenciones Barceló Renacimiento de Sevilla.

Los ponentes indicaron que “sin un impulso político a la demanda y a la reconversión industrial del sector, la demanda de los usuarios por sí sola no desarrollará las economías de escala necesaria para completar esta oportunidad industrial y tecnológica que supone la implantación del coche eléctrico”, recogida en la estrategia europea y en la Ley de Economía Sostenible.

Desde 2005 las perspectivas de la industria electrónica para el automóvil no han parado de crecer pero cuando se anunció la salida al mercado de nuevos vehículos eléctricos puros e híbridos enchufables, han comenzado a establecerse en el mercado las distintas necesidades futuras de comunicaciones entre el vehículo y la red eléctrica. Este nuevo escenario plantea equipar un mínimo de 7 millones de vehículos eléctricos en los próximos años junto a la producción de toda una gama de soluciones eficientes para los futuros modelos.

Para los especialistas, los principales retos a los que se enfrentan la industria y el sector TIC son conseguir la evolución de la electrónica de potencia, la evolución de los sistemas de almacenamiento de energía, la mejora en la compatibilidad electromagnética y seguridad eléctrica, además de avanzar en el desarrollo de los sistemas de tracción y de interconexión del vehículo. Otro de los aspectos que más preocupa a los expertos son las necesidades de carga y comunicación, que deberán ir evolucionando en paralelo a la aparición de nuevos vehículos y nuevas tecnologías.

En este sentido, las cargas de batería son una necesidad del usuario y un gran reto para las compañías, ya que el conductor necesitará redes eléctricas con capacidad de soportar puntas de demanda muy altas y sistemas electrónicos con capacidad para proporcionar de forma segura una transferencia de energía muy alta a las baterías del vehículo. En principio, los sistemas de carga se han planteado para conectarse a redes monofásicas, trifásicas o de corriente continua.

Otra de las dificultades a los que se enfrentan las industrias involucradas en el desarrollo del vehículo eléctrico es la evolución de los sistemas de almacenamiento. Las baterías son, hoy por hoy, una de las mayores limitaciones a la implantación de la tecnología del eCar.

“Desde 2005 las perspectivas de la industria electrónica para el automóvil no han parado de crecer pero cuando se anunció la salida al mercado de nuevos vehículos eléctricos puros e híbridos enchufables, han comenzado a establecerse en el mercado las distintas necesidades futuras de comunicaciones entre el vehículo y la red eléctrica.”

Puntos de recarga

 

Red Eléctrica de España ha instalado en su sede regional de Andalucía, ubicada en la Isla de la Cartuja, el primer punto de recarga permanente para vehículos eléctricos de la ciudad. Esta iniciativa da continuidad a la instalación de tres puntos de recarga en noviembre del año pasado en la sede central de la compañía en Madrid y responde a la decisión de Red Eléctrica de impulsar la movilidad eléctrica.

Se trata de una iniciativa pionera ya que en la actualidad estos puntos de recarga, a los que en breve se unirán otros en el resto de las delegaciones territoriales de Red Eléctrica, suponen casi el 10% del total de las instalaciones de este tipo presentes en España.

En un momento caracterizado por la definición de los elementos que formarán parte de esta solución de movilidad, entre los que se encuentran la estandarización de los conectores vehículos–red, el desarrollo e integración de nuevas infraestructuras (redes eléctricas, redes de telecomunicaciones y viarias), etc., Red Eléctrica participará activamente en las primeras experiencias que se desarrollen.

Con la instalación de los puntos de recarga, se pretende además conocer de primera mano los retos que plantea para el sistema eléctrico la introducción del vehículo eléctrico. Actualmente se están desarrollando nuevas funcionalidades que incluyen la gestión inteligente de un conjunto de puntos de recarga de forma que la recarga de los vehículos eléctricos se acompase con la situación de los sistemas eléctricos.

De este modo se pretende fomentar la recarga lenta en los periodos valle de demanda –aquellos en los que el consumo energético desciende drásticamente, como en horario nocturno- favoreciendo un mayor aprovechamiento de la producción de energías renovables.

Los puntos de recarga, con un diseño que prima la funcionalidad, cuentan con control de acceso a la toma de recarga, varias tomas de corriente conectadas a una red normal de 220 voltios, control de la potencia disponible y posibilidad de prepago de la energía consumida. El punto instalado en el aparcamiento de la sede de Red Eléctrica de España en Sevilla será de uso exclusivo del personal de la compañía. En estas instalaciones se encuentran ya igualmente dos vehículos cien por cien eléctricos: un coche y una bicicleta, que formarán parte de la flota corporativa de la compañía.

Con esta iniciativa, Red Eléctrica contribuye con el impulso de estos medios de transportes eficientes y sostenibles, que reducen la emisión de CO2 a la atmósfera y los niveles de ruido, pero ofreciendo las mismas prestaciones que los vehículos convencionales. En el caso concreto de los coches, éstos tienen una autonomía aproximada para 180 kilómetros, independientemente de su potencia, gracias a las características específicas del motor.

La implicación de Red Eléctrica en la implantación del vehículo eléctrico no se reduce exclusivamente a esta acción puntual, sino que en la actualidad está participando activamente en proyectos que persiguen el mismo objetivo, como VERDE, REVE, DOMOCELL, MERGE o MOVELE. En relación al último de ellos, ha incluido sus instalaciones dentro del programa del Ayuntamiento de Sevilla para el establecimiento de 75 puntos de recarga de vehículos en centros comerciales y de ocio, edificios de oficinas y entorno de centros culturales.

Cabinas como puntos de recarga. Endesa y Telefónica han firmado un acuerdo para desarrollar una solución tecnológica que permita utilizar las cabinas telefónicas como puntos de carga de vehículos eléctricos, con el objetivo de impulsar la movilidad sostenible, facilitando y haciendo viable la recarga eléctrica en la vía pública. Ambas compañías han puesto en marcha este proyecto piloto donde los usuarios de vehículos eléctricos podrán estacionar y recargar sus automóviles de forma gratuita a través de tarjetas prepago que el Ayuntamiento de Madrid entregará sin coste alguno.

Las compañías explicaron que durante el proyecto piloto, que tiene como plazo hasta finales de año, la prestación del servicio de recarga será gratuita y que una vez concluido dicho plazo se comenzará la explotación comercial. En principio, el proyecto comenzará a ser probado en Madrid, aunque podría extenderse a otras ciudades españolas como Barcelona y Sevilla si consigue el respaldo de los usuarios.

“Electrolineras”. Cepsa y Endesa, por otra parte, han alcanzado un acuerdo de colaboración para desarrollar conjuntamente un plan de diseño, pruebas y despliegue de una red de puntos de recarga de vehículos eléctricos puros e híbridos enchufables en estaciones de servicios de Cepsa.

En la misma línea están investigando Iberdrola y la Diputación de Bizkaia a través del Automotive Inteligence Center (AIC), así como Repsol y el Ente Vasco de la Energía (EVE).

Se trata de una solución bastante intuitiva: mismos usuarios usando una red distribuida, establecida y multifuncional, que además permitiría la fase de transición de varias décadas entre los automóviles basados en combustibles fósiles y los vehículos eléctricos, contando además con el fuerte incentivo que tienen las empresas petroleras de encontrar en el coche eléctrico una oportunidad de diversificación para su negocio.

Witricidad. Aunque el científico Nikola Tesla, en el Siglo XIX, fue el primero en investigar la transmisión inalámbrica de electricidad, nunca pudo comprobar sus investigaciones, ya que se quedó sin dinero antes de terminar su experimento. Pero su teoría parecía ser cierta y varios investigadores han continuado su legado.

Investigadores del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) han conseguido transmitir electricidad sin cables desde una fuente de energía inalámbrica a una bombilla de 60W. Los dos aparatos estaban separados por una distancia de dos metros.

Este tipo de tecnología es conocida como ‘witricidad’. Su avance podría permitir la eliminación de numerosos cables en los hogares, aunque por el momento no permite la cobertura de largas distancias.

De hecho, uno de los problemas que surgieron en la demostración del proyecto es que se produjo una pérdida de energía cercana al 45%. Aunque considerado como un gran avance, esta tecnología emplea conceptos con los que se trabaja desde hace décadas, como los campos magnéticos con bobinas de cobre. Además, los científicos del MIT han comprobado la seguridad del sistema colocándose entre la fuente emisora de electricidad y el aparato receptor. Basado en la resonancia, cuyo ejemplo más conocido es el de la resonancia acústica por la que se rompen determinados objetos al emitir ciertas notas, la witricidad también la utiliza, aunque es este caso se trata de aprovechar la resonancia de ondas electromagnéticas de baja frecuencia.  

Esta servirá para alimentar cualquier aparato, entre ellos el coche eléctrico. Uno de sus principales inconvenientes es su corto alcance, pero algunas empresas ya están trabajando en superar estas restricciones. Así, la firma japonesa Nissan ha desarrollado un vehículo eléctrico que podrá repostar sin necesidad de cables. La iniciativa se verá facilitada por el abaratamiento de los componentes inalámbricos y la recarga  de la batería de ion-litio de este modelos tardará unos 25 minutos, garantizando una autonomía de 185 kilómetros. Con este adelanto los fabricantes quieren vencer uno de los mayores reparos que ponen los potenciales compradores a los coches eléctricos: el engorro de la recarga. Los expertos prevén un funcionamiento mixto: los conductores enchufarán su coche por la noche y recurrirán a la inducción magnética de día, cuando la batería se agote.

“Cepsa y Endesa, han alcanzado un acuerdo de colaboración para desarrollar conjuntamente un plan de diseño, pruebas y despliegue de una red de puntos de recarga de vehículos eléctricos puros e híbridos enchufables en estaciones de servicios de Cepsa”.

Definición y conceptos del vehículo eléctrico

 

Se entiende por vehículos eléctricos aquellos que están propulsados total o parcialmente por energía eléctrica procedente de baterías que se recargan en la red eléctrica.

Estos vehículos se pueden clasificar en tres familias:

- Vehículo Híbrido Eléctrico Enchufable (PHEV). Esta familia de vehículo combina un motor de combustión interna (MCI) con una batería y un motor eléctrico. El MCI y/o el motor eléctrico propulsan el vehículo en una configuración paralela. Cohabitan dos fuentes exteriores de energías, provenientes de los combustibles que permiten mover el motor térmico y, de la electricidad suministrada por la red que permite recargar la batería.

- Vehículo Eléctrico de Batería (BEV). Estos vehículos están propulsados únicamente por un motor eléctrico. La fuente de energía proviene de la electricidad almacenada en la batería que se debe cargar a través de la red.

- Vehículo Eléctrico de Autonomía Extendida (EREV). Tienen las mismas características que los vehículos eléctricos de batería pero llevan además un MCI (otra fuente secundaria) que funciona como un generador interno que recarga las baterías permitiendo aumentar la autonomía del vehículo.

En el documento de la Estrategia Integral para el Impulso del Vehículo Eléctrico 2010-2014 se señala que los que se llaman vehículos híbridos (HEV) no se consideran dentro de la Estrategia, ya que por sus características usan únicamente como fuente energética el combustible y no permite la carga de la batería por una fuente exterior de electricidad.

Fuentes:

Estrategia Integral para el Impulso del Vehículo Eléctrico 2010-2014. Ministerio de Industria, Turismo y Comercio.

Plan Movele, Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE)

III Foro TIC y Sostenibilidad, 20 y 21 de mayo, Centro de Convenciones Barceló Renacimiento (Sevilla).

Electricidad verde para los coches eléctricos (Desarrollo de recomendaciones políticas para aprovechar). Greenpeace, Amigos de la Tierra y Transport&Environment