Veículo elétrico para gerar receita para frotas

Jul 15, 2023

Em todos os Estados Unidos, as frotas de veículos estão começando a eletrificar. A McKinsey estima que haverá cerca de dez milhões de veículos elétricos (VEs) na frota, tanto elétricos a bateria quanto híbridos plug-in, até 2030.1Análise do McKinsey Center for Future Mobility. Entretanto, as empresas de serviços públicos estão a gerir múltiplas questões relacionadas com a integração de fontes variáveis ​​de energia renovável, como a solar e a eólica. Espera-se que a energia total consumida pelas frotas de veículos elétricos seja de aproximadamente 50 terawatts-hora, ou 1% do consumo total de energia dos EUA.2 Análise do McKinsey Center for Future Mobility. A geração da energia necessária apresentará poucos desafios, se houver. Por outro lado, fornecer essa quantidade de energia nos horários e velocidades necessários irá colocar pressão sobre a rede, especialmente sobre a infra-estrutura de distribuição. As baterias das frotas de veículos elétricos oferecem um potencial único para enfrentar estes desafios.

A rede eléctrica – a rede de fios e subestações de transmissão e distribuição que transportam a energia desde a geração até ao consumo – é concebida em torno da curva de consumo existente e dos seus picos típicos de procura. Os VEs podem aumentar esses picos e criar problemas. Por exemplo, um alimentador de distribuição num bairro onde a adoção de VE pessoais é elevada pode subitamente ter um pico de carga durante as noites dos dias de semana, quando os proprietários de VE tendem a carregar os seus veículos. Esse pico pode sobrecarregar o circuito durante essas horas e exigir atualizações de subestações ou condutores que custam mais do que a receita proveniente da venda incremental de eletricidade. Isso poderia aumentar as taxas para todos.

As abreviaturas usadas para identificar vários tipos de energia gerada por veículos incluem o seguinte:

As concessionárias gastam bilhões de dólares todos os anos em atualizações de infraestrutura para ajudar a gerenciar o fluxo de energia, incluindo aumentos de picos locais. As baterias em VEs têm o potencial de ajudar a reduzir significativamente essas despesas, equilibrando a curva de carga para reduzir o estresse na rede - usando baterias de veículos ou tecnologia de veículo para tudo (V2X) (consulte a barra lateral, “Definindo V2X e outras tecnologias geradas por veículos). terminologia energética”).

Existem várias maneiras pelas quais a bateria de um VE pode agregar valor à rede em um caso de uso V2X. Cada um oferece benefícios exclusivos em termos de redução de custos de energia e receita adicional. Este artigo concentra-se no potencial das aplicações de frota em um ambiente V2X, descrito abaixo. Vale ressaltar que o caso de uso residencial de veículo para casa também é muito promissor.

Os programas de capacidade de reserva utilizam baterias de veículos elétricos como armazenamento de energia para descarga de energia de baixa frequência em momentos de alto valor, quando a eletricidade é mais cara. Os programas de rede para capacidade de reserva podem ser ad hoc, com energia fornecida em resposta à procura (um programa de resposta à procura), ou fornecidos à rede mediante um pagamento contratado pela capacidade durante períodos de incompatibilidades críticas entre oferta e procura (um programa de capacidade fixa). . As frotas de veículos elétricos também podem aproveitar as suas baterias para obter resiliência energética nas suas próprias instalações, conhecidas como backup privado.

Os programas de otimização de tarifas utilizam a energia armazenada num veículo para amortecer a procura de energia e reduzir a fatura de serviços públicos do edifício ao qual o veículo está ligado. Um tipo de programa de otimização de tarifas é a arbitragem de energia, na qual a energia comprada da rede é vendida de volta à rede a preços que alinham o custo da eletricidade com a hora do dia em que é utilizada, com preços mais elevados para a eletricidade utilizada em períodos de maior demanda. Essa tabela de tarifas é conhecida como precificação de energia por tempo de uso. Alternativamente, em vez de vender energia de volta à rede, uma frota de VE poderia enviar energia para o seu edifício durante preços elevados de utilização e obter poupanças de energia para toda a instalação. Ao enviar energia para um edifício, uma frota de VE poderia reduzir a procura de energia e os encargos relacionados. Esta abordagem, chamada de redução de pico, envia a descarga de energia da frota para o edifício durante os picos de carga, reduzindo potencialmente a demanda mensal de energia de pico do local e o custo associado.

Os serviços auxiliares bidirecionais ajudam a manter o equilíbrio da rede entre a produção e o consumo de energia. Um programa de serviço de regulação de frequência oferece a oportunidade para o proprietário de um VE receber pagamentos ad hoc em troca de transferências ou retiradas de eletricidade de curto intervalo da bateria do seu VE, que é usada para equilibrar a oferta e a procura na rede. Embora semelhantes aos programas de regulação de frequência, os programas de capacidade de reserva podem envolver a utilização de energia EV pela rede durante um período de tempo mais longo para proporcionar equilíbrio durante períodos de elevada procura de energia imprevista ou de baixa produção de energia. Esta é uma forma de ajudar a enfrentar o desafio da previsão de energia intra-hora que os operadores da rede enfrentam.