6. La recàrrega dels vehicles elèctrics
6.3. Mètodes, infraestructures i equipaments
Com s’ha explicat a l’apartat anterior, per facilitar i aconseguir una ràpida implantació de VE cal disposar d’una xarxa de punts de recàrrega que possibilitin una actuació ràpida i senzilla. L’escenari actual presenta al-gunes incerteses pel fet d’estudiar-se diferents tipus de recàrrega: recàrrega estàndard, recàrrega ràpida i recà-rrega ultraràpida, amb diferents característiques i ten-sions. Malgrat això, no resulta gens agosarat estimar que l’aposta decidida de molts fabricants per disposar d’un tipus de recàrrega amb endolls i característiques similars a les que tenim actualment a les nostres llars representa un dels factors clau per aconseguir una rà-pida implantació dels VE. Independentment, en el futur els nous VE poden haver adoptat dispositius di-ferents que permetin adaptar-se a d’altres tecnologies de recàrrega (ràpida o ultraràpida), si bé aquestes sem-pre es realitzaran en llocs diferents que no la llar, atès que requereixen unes condicions tècniques especials molt més estrictes (per exemple, en àrees específiques d’estacions de servei, anomenades informalment elec-trobenzineres).
A mesura que el sector de l’automoció vagi incorpo-rant a la seva producció en sèrie diversos models i tipo-logies de VE, sens dubte s’incorporaran bateries més evolucionades i nous sistemes amb tecnologies i equi-paments que permetran una comunicació bidireccio-nal entre vehicle i sistemes de recàrrega. Aquest fet, per la seva banda, també incidirà en la millora de les
infra-Figura 53. Estacions de recàrrega per a ús domèstic i amb targeta de prepagament per a pàrquings.
39 En aquest sentit, podem assenyalar la recent modificació de la llei de propietat horitzontal que en el seu nou redactat tendeix a evitar l’actitud obstruccionista i les objeccions que alguns veïns podrien oposar al fet d’instal·lar un punt de recàrrega per a vehicles elèctrics.
estructures de recàrrega, possibilitant que la recàrrega ràpida sigui més viable. Malgrat tot, cal emfatitzar que entre els avantatges dels vehicles elèctrics hi destaca el potencial per aprofitar les xarxes de distribució actuals i poder-los recarregar als garatges de les viven-des particulars o en qualsevol altre lloc on s’estacioni un vehicle. Així doncs, semblaria estratègicament poc encertat orientar-se cap a la recàrrega ràpida en un futur proper, encara que millori la tecnologia, atès que es desaprofitarien l’alt potencial i els avantatges que s’aconseguirien amb la recàrrega en hores vall per opti-mitzar el sistema energètic, alhora que al poder emma-gatzemar energia elèctrica en quantitats relativament importants, s’aplanarà la corba de càrrega augmentant l’eficiència energètica del sistema, tots ells objectius llargament perseguits dins el món de l’energia.
En conseqüència, els punts de recàrrega, en una pri-mera fase d’implantació i dins l’horitzó temporal de l’estudi, han de poder fer ús de les xarxes elèctriques existents, si bé és cert que en la majoria de punts cal-dran millores en les xarxes elèctriques per incrementar la potència contractada, però no implicarà canvis tec-nològics importants que podrien representar un fre en el desplegament d’aquestes infraestructures. Resulta lògic pensar que el fet de referir-nos a equips diferents ve motivat tant perquè algunes d’aquestes premisses són relatives a l’entorn on s’hauran d’ubicar, com a la diferent tipologia dels VE (motos, furgonetes...). Per tant, els punts de recàrrega majoritàriament seran de recàrrega estàndard, on un cotxe de tipus mitjà pot trigar entre 5 i 8 hores en fer una càrrega del 100 % de la bateria, suposant que aquella estigui totalment descarregada.
hi ha dues premisses importants a l’hora d’aconseguir una bona implantació de les infraestructures de recà-rrega per als VE: la primera fa referència a la seguretat i la simplicitat en el maneig. Els punts de recàrrega han de disposar de plenes garanties de seguretat i
aconse-guir que els seu ús sigui senzill. A fi que qualsevol usuari
“tipus” pugui fer ús de les instal·lacions de recàrrega es necessita un sistema senzill que no impliqui gaires coneixements tecnològics, per més que aquesta sen-zillesa en l’operativitat no descuidi cap dels elements de seguretat, tant del punt de vista de l’accessibilitat per evitar que se’n faci un mal ús, com en matèria de seguretat elèctrica d’acord amb la normativa aplicable.
Així doncs, s’hauria d’evitar la disseminació de simples endolls sense cap mena de control ni seguretat com a punts de recàrrega.
Actualment existeixen diversos grups de treball inter-nacionals que segueixen amb atenció els avenços tec-nològics a fi de desenvolupar estàndards per a la càrre-ga i connexió, si bé tot indica que encara poden passar alguns anys abans no es creïn. De ben segur els nous estàndards milloraran i incrementaran el nombre de prestacions, si bé en una primera fase n’hi ha prou ga-rantint un funcionament senzill, eficient i segur amb la tecnologia actual.
Figura 54. Vehicle elèctric efectuant la recàrrega
Figura 55. Punt de recàrrega a la via pública urbana al 22@ de Barcelona.
La recàrrega dels vehicles elèctrics
Els punts de recàrrega instal·lats en vies urbanes, per complir les premisses de seguretat d’accés, seguretat elèctrica i senzillesa, han de garantir uns requisits mí-nims d’una certa robustesa per resistir actes vandàlics, preferiblement amb un cos metàl·lic resistent, que vagi recobert amb pintura antigraffiti i que disposi d’un sistema de control d’accés per accedir als endolls, preferiblement amb sistema electrònic sense contacte i protecció física dels endolls, amb un grau de pro-tecció mínim d’IP 54 seguint els requisits de la Co-missió Electrotècnica Internacional contra la intrusió de pols i aigua. Pel que fa a la senzillesa, ens volem referir a la recomanació que els endolls estiguin a una alçada d’entre 1 i 1,2 metres del terra, a fi de facilitar l’accés a tota mena de conductors, i que l’accés i la utilització del sistema consti de pocs passos fàcilment comprensibles per part de qualsevol ciutadà. Quant a seguretat elèctrica, és imprescindible que els equips de recàrrega instal·lats en vies públiques disposin sempre dels elements de seguretat adients aplicables segons el Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió (REBT) i les normatives de seguretat i compatibilitat
electromag-nètica. També és important disposar que els endolls de l’equip no presentin tensió de manera permanent, sinó només durant el procés de recàrrega per tal d’evitar manipulacions perilloses. Com a darrera característica important, en els equips de recàrrega en vies públiques resulta imprescindible la incorporació d’algun element de mesura de l’energia elèctrica absorbida.
Els punts de recàrrega per a la seva instal·lació en pàr-quings públics requereixen uns nivells de seguretat
me-Figura 57. Sistema de recàrrega multipunt per a garatges i aparcaments.
Figura 56. Sistema de recàrrega en bateria per a tres motos elèctriques.
cànica menys estrictes que els equips instal·lats a la via pública, ja que estan en indrets resguardats i vigilats.
Tot i així, és necessària una robustesa important per assegurar-ne l’ús continu que tindran, i igualment han de complir tots els requisits del REBT i la normativa CE aplicable, així com assegurar l’absència de tensió quan el sistema no estigui recarregant.
Per una altra banda, amb un o dos punts de recàrre-ga i amb poca rotació, inicialment en els pàrquings públics poden tractar-se com una càrrega elèctrica més, però quan la rotació comenci a ser important o hagin d’instal·lar-se més punts de recàrrega (p.e. a partir d’una desena) els problemes d’enginyeria elèc-trica s’hauran de tenir en compte a fi de controlar, gestionar i optimitzar tant la contractació com la de-manda d’energia. Tot i que a la bibliografia existent pràcticament no s’hi feia referència, s’ha pogut com-provar com una confluència de VE provoca diverses afectacions pernicioses a la xarxa elèctrica, com per exemple la generació de distorsions armòniques, o l’aparició de corrents de neutre, entre d’altres. Per tant, serà imprescindible que aquests punts puguin realitzar certes funcions d’anàlisi, de mesura i de ges-tió de l’energia, així com un control individual de cada càrrega, una monitorització i un control global per tal d’optimitzar el sistema i evitar problemes en la demanda.
Els punts de recàrrega per a instal·lació en aparcaments privat tindran diferents condicionants, sobretot si es tracta d’un indret d’accés individual o si és de tipus comunitari, i si bé els nivells de seguretat elèctrica, tant en un cas com en l’altre han de ser els adients amb les proteccions bàsiques, en allò que fa referèn-cia a la seguretat d’accés a l’energia i el control de consums, hauran de ser diferents. És lògic pensar que en un aparcament privat individual no caldrà un sistema de control d’accés, mentre que en un aparcament comunitari serà important poder trolar l’accés a cada punt de recàrrega, així com con-trolar l’energia consumida en cadascun dels punts de què disposi l’aparcament. Tanmateix, tant en un cas com en l’altre a cada vegada serà més impor-tant disposar de sistemes intel·ligents que permetin aconseguir la millor eficiència energètica optimit-zant la tarifa elèctrica per recarregar els vehicles i fer una gestió de la demanda, alhora que supervisin els altres paràmetres. En els darrers anys s’han desenvo-lupat sistemes que faciliten la gestió d’aquesta ener-gia, tant als administradors d’aparcaments de pro-pietaris, com als d’aparcaments públics, de manera que a banda d’aconseguir un control de l’energia consumida per punt de càrrega, s’aconsegueix una completa gestió de l’energia i de les incidències de tota la instal·lació.
Complementàriament, en un termini breu hi haurà diversos vehicles al mercat que disposaran de doble sis-tema de recàrrega, ja que a banda de la lenta normal, disposaran d’un endoll especial per efectuar una càrrega ràpida de mitja hora. Aquests vehicles es coneixen com a RChEV per les seves sigles en anglès (Rapid Charge Hybrid Electrical Vehicle). Es tracta de VE endollables amb unes bateries que disposen d’un sistema doble que permet, a banda de la recàrrega convencional, una de ràpida, Si bé aquesta fou inicialment pensada per a vehicles urbans, especialment autobusos o vehicles de distribució urbana de mercaderies, actualment ja són diversos els models i firmes que fabriquen aquest tipus de VE. Més enllà encara, hi ha qui es refereix a les “elec-trolineres” o “electrobenzineres” pensant en vehicles i bateries que admetrien una càrrega ultraràpida; així les bateries (de titanat de liti) permeten una càrrega com-pleta en menys de 10 minuts, si bé aquestes solucions estan en fase de I+D.
En el cas d’un autobús, la càrrega s’efectua en una es-tació de càrrega que coincideix amb la parada inicial del recorregut o bé amb una aturada per a càrrega i descàrrega en el cas dels furgons (Bedell, 2009). En els vehicles tipus turisme podria realitzar-se en benzi-neres habilitades. Coneixem l’existència dels primers prototipus al Japó, que fins i tot carregarien en corrent contínua a una tensió propera als 500 V. Finalment, també cal saber que en l’àmbit de la I+D s’estan in-vestigant sistemes de recàrrega per inducció electro-magnètica, si bé el sistema es troba encara en un estadi molt incipient.
Cal tenir en compte que un dels grans avantatges dels vehicles elèctrics, respecte del convencionals, és l’eficiència energètica, i si bé l’energia elèctrica pot ser generada de diferents maneres i en instants dife-rents, per aconseguir una màxima eficiència energèti-ca en els vehicles no n’hi ha prou d’utilitzar el vehicle elèctric, sinó que les estacions de recàrrega també hi han de tenir un paper molt important. Per tant, doncs, a mida que es popularitzi el vehicle elèctric les estacions de recàrrega cada vegada necessitaran disposar de majors nivells d’intel·ligència i comuni-cacions a fi d’aconseguir la màxima eficiència amb els recursos disponibles, efectuant una completa gestió de càrregues que bonifiqui els moments de menor consum (hores vall) per recarregar els vehicles. Els sistemes intel·ligents, doncs, seran l’única mane-ra de poder incrementar el parc automobilístic amb vehicles elèctrics sense necessitat d’ampliar la capacitat de generació i les xarxes elèctriques de transport actuals, per més que en un horitzó més llunyà puguem esbrinar tant algunes limitacions com nous potencials d’utilització amb tecnologies i recur-sos renovables que dibuixen un interessant escenari
La recàrrega dels vehicles elèctrics
de noves investigacions i recerques que encara estem lluny de capir en tot el seu potencial.