17 de mayo de 2022
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Inclusión masiva de vehículos eléctricos afectaría red eléctrica nacional

5 de junio de 2017
5 de junio de 2017


Manizales, 05 de junio de 2017. El comportamiento de la batería, junto con el cargador eléctrico de estos vehículos, afecta los indicadores de calidad con los que se analizan el sistema eléctrico colombiano.

Así lo determinó Óscar Andrés Ruiz Guzmán, estudiante de la Maestría en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Manizales, después de caracterizar el proceso de recarga de los vehículos eléctricos teniendo en cuenta tanto las consideraciones típicas para el caso colombiano, como las características de consumo eléctrico, la normatividad vigente y los comportamientos sociales.

“La calidad de la energía en la red eléctrica colombiana se ve afectada por el tipo de cargador empleado en los vehículos eléctricos, porque existen diferentes topologías de carga (controlada y no controlada) que aunque cumplen el mismo fin, sus procesos pueden no ser óptimos”.

Para llegar a esta conclusión, el estudiante modeló un sistema de batería-cargador que permitía recrear todo el proceso de recarga del vehículo al conectarse a la red eléctrica. Así, generó diferentes escenarios de acuerdo con el grado de inclusión del vehículo y determinó el grado de deterioro de la calidad de la potencia.

Los escenarios se generaron sobre una red de distribución con 24 usuarios residenciales caracterizados con diferentes comportamientos como demanda eléctrica, electrodomésticos habituales y tendencias sociales como el poder adquisitivo, lo que permitió generar criterios sobre cada escenario evaluado.

“Los fenómenos electromagnéticos, considerados como indicadores de calidad de la energía, se ven afectados en diferentes grados de acuerdo con el porcentaje de inclusión, el estado de carga de la batería, el tipo de cargador y su potencia”, resalta el ingeniero Ruiz Guzmán.

Los resultados muestran que los cargadores más baratos, aunque cumplen el mismo objetivo de recargar la batería, tienen un rendimiento deficiente (pérdidas cercanas al 40 %) en comparación con los cargadores mejor desarrollados, y por tanto un poco más costosos.

En estos estudios es muy importante la batería electroquímica que se emplea habitualmente en estos vehículos, y la forma en que se caracteriza, porque actualmente se modela de manera lineal y se simplifican los comportamientos dinámicos típicos de las baterías.

Aportes al marco regulatorio

La comparación entre los resultados de esta investigación con datos reportados por estudios internacionales indica que el trabajo del ingeniero Guzmán presenta una mejora en cuanto a variables eléctricas como tensión, corriente y potencia, adaptándolas al caso colombiano.

Tanto la batería como el cargador simulados consideran las normas internacionales IEC 61851 y SAEJ 1772, datos de fabricante y demás parámetros actuales sobre vehículos eléctricos.

Después de afrontar cada una de las etapas propuestas por esta investigación, y teniendo en cuenta las particularidades de cada uno de los elementos involucrados, se destacó la importancia de este tipo de estudios al momento de planear y operar el sistema eléctrico colombiano a mediano y largo plazo.

En ese sentido, la investigación aporta conceptos técnicos para la generación de un marco regulatorio sobre vehículos eléctricos con respecto a los elementos de recarga.

La investigación se realizó en el Laboratorio de Calidad de la Energía y Electrónica de Potencia, con el apoyo del Grupo de Investigación en Calidad de la Energía y Electrónica de Potencia y el Grupo en Redes de Distribución y Potencia de la U.N. Sede Manizales .