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16 de junio de 2016

Vehículo Híbrido vs Vehículo Eléctrico (parte 1)

Introducción

El consumo de energía del transporte se ha incrementado un 84% entre 1990 y 2011, con un crecimiento continuo hasta 2007. El transporte nacional consumió el 69,5% de toda la energía del sector, empleando el transporte por carretera casi el 92% de la misma, siendo el responsable del 24.9% de las emisiones de CO2 en España. El gasóleo se empleó para producir casi el 70% de la energía consumida en 2011.

En los países del entorno europeo y de la OCDE, se están llevando a cabo políticas de apoyo a los vehículos eléctricos e híbridos. La introducción de este tipo de vehículos supone un cambio en materias de movilidad de la sociedad actual además de mejorar la eficiencia global del sistema eléctrico, contribuir a la reducción de las emisiones de CO2, que en el caso de España implica el aprovechamiento de sus fuentes de generación libres de CO2, en especial, de las energías renovables que en 2020 deberán suponer el 40% de la energía generada, y de la dependencia energética exterior, así como la demanda de petróleo.  Además mejora la calidad del aire y disminuye la contaminación acústica. Para su potenciación existen ayudas y planes como el Plan MOVEA 2016 dependiente del Ministerio de Industria, Energía y Turismo, cuya dotación es de 16.6 Millones de Euros.


Vehículo Eléctrico

Los vehículos eléctricos obtienen su capacidad de movimiento por la energía eléctrica liberada por unas baterías o bien por una célula de combustible de hidrógeno, siendo el sistema de generación y acumulación de energía eléctrica el sistema para mover el vehículo. Para ello, se utilizan los acumuladores electroquímicos, formados por dos substancias conductoras bañadas en un líquido también conductor. El intercambio de cargas positivas y negativas entre ambos componentes mantiene una corriente eléctrica que puede ser utilizada para el funcionamiento del motor del vehículo eléctrico. En el motor de combustión, sólo el 18% de la energía del combustible es utilizada para mover el vehículo, el resto sirve para accionar el motor. En el vehículo eléctrico el 46% de la energía liberada por las baterías sirve para mover el vehículo, lo que indica una eficiencia entre 10-30% superior de éste respecto al vehículo convencional con motor de explosión.

Existen dos tipos de recarga en el vehículo eléctrico:

  1. Recarga inteligente:
● La recarga inteligente del vehículo eléctrico en horas valle permitirá un aplanamiento de la curva de demanda permitiendo así una disminución de la demanda eléctrica.
● Optimizará las infraestructuras de generación y redes eléctricas excedentarias.
● Permitirá una mayor integración de energías renovables.
 
 
   
 
 
 
    2.  Recarga ineficiente:
 
● Durante los periodos punta del día, la curva de demanda experimentará una diferencia más grande entre los periodos de mayor y menor consumo eléctrico
● Requiere un sobredimensionamiento de las infraestructuras de generación y transporte.
● Incrementa las emisiones de CO2 al ser necesaria en las horas punta una mayor aportación de las centrales más contaminantes.
 
 
 
 
 
Se estima que en los próximos años sería posible alimentar hasta la cuarta parte del parque automovilístico español, sin inversiones adicionales en generación y en la red de transporte, si se hace una recarga inteligente en horas valle. Además, el coche eléctrico puede convertirse en un sistema reversible de almacenamiento de energía distribuido, vertiendo energía a la red en horas de máxima demanda la energía acumulada durante la noche.
 
 


 

4 de mayo de 2016

Cargador solar de vehículos eléctricos

Los vehículos eléctricos no emiten gases contaminantes y su fabricación suele ser más respetuosa con el medio ambiente, además disminuyen la contaminación acústica. El problema surge al evaluar el origen de la electricidad que consumen. Si la producción de la electricidad se obtiene de centrales que queman carbón, petróleo o gas lo que se está haciendo es trasladar las emisiones de CO2 y resto de contaminantes. Sin embargo si esa electricidad es renovable (solar, eólica, bioenergía…), podemos hablar de coches ecológicos 100%.
 
España goza de una situación de altos niveles de luz solar lo que favorece el desarrollo de plantas de producción de energía solar para la carga de dichas baterías. La existencia de subvenciones públicas en el Plan Español para el Fomento de Energía Renovable, apoya la introducción de vehículos eléctricos en áreas clave: campos de golf, hoteles, aeropuertos y estaciones de ferrocarril, parques públicos e industrias.
 
 

Principales Usuarios

 
Debido a que los paneles solares  no proporcionan aún una gran autonomía a las  baterías de los vehículos eléctricos, su uso se limita a lugares donde no exista un gran flujo de vehículos que no conlleven peligro circulatorio.
 
Los principales sectores de aplicación son:
  • Grandes superficies comerciales
  • Campos de golf
  • Estaciones de trenes y autobuses
  • Industrias
  • Hoteles y centros de ocio
 
 
 
  Imagen 1: Vehículo eléctrico para golf

 
      
       Imagen 2: Vehículo para pasajeros en aeropuerto 
 
 
 

Características técnicas del panel solar

 
Para hablar de los paneles solares hay que describir las células solares, que  se caracterizan principalmente por convertir en electricidad de manera instantánea los fotones provenientes de la luz del sol, este efecto se denomina Efecto fotovoltaico.
 
Los elementos principales de la célula solar son:
  • Corriente de iluminación: es la corriente que se crea cuando la radiación solar ataca a la célula.
  • Corriente de oscuridad: es la corriente que se genera a partir de la recombinación de los pares electrón-hueco producidos en el interior del semiconductor.
  • Tensión de circuito abierto: es la máxima obtenida en los extremos de la célula cuando dicha célula no está conectada a ninguna carga.
  • Corriente de cortocircuito: es la máxima corriente que permite la célula solar.
En conjunto de células solares forman el panel solar. Una característica importante de los paneles solares es que se pueden agrupar para proporcionar una potencia elevada.
 
 

Impacto medioambiental

 
El impacto medioambiental de la energía solar es prácticamente nulo, es limpio ya que no contamina puesto que no existe un proceso de combustión y además es un recurso  inagotable. También los sistemas fotovoltaicos no producen sonidos molestos cuando operan lo que reduce la contaminación acústica.
Estos sistemas tienen una vida útil larga (entre 20 y 30 años) y el mantenimiento es sencillo y con costos bajos.
 
 

Apoyos públicos

 
Durante los últimos años, la respuesta a los retos específicos del contexto energético español se ha centrado en potenciar la liberalización y fomentar la transparencia en los mercados, el desarrollo de las infraestructuras energéticas y la promoción del ahorro y la eficiencia energética, así como de las energías renovables. Como resultado de la política de apoyo a las energías renovables, en el marco del Plan de Energías Renovables 2005-2010, el crecimiento de éstas durante los últimos años ha sido notable, y así, en términos de consumo de energía primaria, han pasado de cubrir una cuota del 6,3% en 2004 a alcanzar el 11,3% en 2010. Este porcentaje correspondiente al año 2010 se eleva al 13,2% si se calcula la contribución de las energías renovables sobre el consumo final bruto de energía.
 
Imagen 3: Plan de energías renovables 2011-2020.
 
Las fuentes de apoyo existentes en nuestro país a las aplicaciones de energías renovables son: subvenciones a la inversión inicial, primas a la producción de energía eléctrica con fuentes renovables aportada a la red general, fuentes de financiación en condiciones preferentes e incentivos fiscales (desgravaciones por inversiones). La existencia en España del Plan de Energías Renovables (2011-2020) elaborado por IDAE, ha permitido definir un marco de apoyos públicos a estas aplicaciones que deberá permitir a nuestro país la consecución de sus compromisos en materia de reducción de emisiones por la actividad energética derivados del Protocolo de Kyoto de 1997.
 
 
Referencias:
 
Imágenes: