El mercado de Carga fuera de la red para vehículos eléctricos alcanzará los 16.000 millones de dólares en 2034 con una tasa compuesta anual del 47,15%, según IDTecheEx
La electrificación de automóviles, autobuses y camiones reduce drásticamente las emisiones de CO 2 en el punto de uso en comparación con una alternativa de diésel o gasolina. La adopción de vehículos eléctricos en todos los sectores; IDTechEx predice que se venderán más de 180 millones de vehículos eléctricos anualmente para 2044. Esto contribuirá a una reducción drástica de las emisiones del tubo de escape. Sin embargo, las emisiones totales suelen depender en gran medida de la combinación de energías que se destina a la producción de electricidad de la red. En muchas economías, esto contiene cantidades significativas de combustibles fósiles como el carbón y el gas natural. Más allá de las emisiones de CO 2 , algunas redes ya están al límite de su capacidad y el aumento de la carga del sector del transporte eléctrico corre el riesgo de apagones y problemas de suministro de energía. Sudáfrica es un mercado de vehículos eléctricos con ambos problemas y se han realizado varias innovaciones utilizando la generación de energía distribuida para abordar estos desafíos. Informe de investigación de IDTechEx, " Carga fuera de la red para vehículos eléctricos 2024-2034: tecnologías, evaluación comparativa, actores y pronósticos ", explora los desafíos y soluciones asociados con la carga de vehículos eléctricos en el contexto de redes eléctricas limitadas.
Fuera de la red: integración de baterías y energías renovables
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Sectores de uso final: construcción y flotas
La red de servicios públicos de Sudáfrica está sujeta a frecuentes cortes de carga, períodos en los que la demanda excede la oferta y los operadores de servicios públicos se ven obligados a imponer apagones o apagones de hasta el 50% de su capacidad. Este es un problema para todas las formas de uso eléctrico doméstico e industrial, pero se convierte en un problema especialmente pronunciado para los operadores de vehículos eléctricos comerciales. Los operadores de flotas a menudo deben cargar en horarios predeterminados para maximizar el tiempo de actividad y completar todas las rutas planificadas. Si la red falla durante un punto de carga, todo el programa puede verse afectado negativamente por factores fuera del control del operador. Esta es una situación inusual en la red; sin embargo, presenta un posible peor escenario para regiones congestionadas de red y saturadas de vehículos eléctricos. En 2022, una ola de calor en California llevó al gobierno estatal a pedir a los propietarios de vehículos eléctricos que no cobraran para conservar energía. El crecimiento de las ventas de vehículos eléctricos sólo hará que estos problemas se generalicen más.
Sudáfrica también tiene una combinación energética muy intensiva en carbono: aproximadamente el 70% de la generación de energía proviene del carbón. Esto se traduce directamente en mayores emisiones de CO 2 durante el ciclo de vida de los vehículos eléctricos alimentados por la red eléctrica. Si bien Sudáfrica tiene una combinación energética particularmente de combustibles fósiles, la fuente de electricidad desempeña un papel fundamental en las emisiones del ciclo de vida de un vehículo eléctrico.
La generación perturbada proporciona electricidad renovable e independiente de la red
Una posible solución que se está probando en Sudáfrica , entre otros lugares, es aprovechar las microrredes renovables distribuidas para formar la columna vertebral de las redes de carga. Al integrar una granja solar, un almacenamiento de energía (ES) a gran escala y puntos de carga de alta potencia, Zero Carbon Charge, con sede en Vrendal, planea construir una red de carga para camiones eléctricos. Esto no solo desacopla la carga de una red poco confiable, sino que también evita imponer un exceso de demanda eléctrica a las empresas de servicios públicos, evita la necesidad de costosas expansiones de la red y proporciona energía gratuita y 100% renovable para que operen los camiones. Esto no se limita a Sudáfrica ; En EE.UU. , en particular, también se ha producido un auge de empresas que ofrecen carga con energía solar sin conexión a la red. En EE. UU., muchos de los productos son de menor escala y transportables, lo que permite una fácil configuración para los usuarios de vehículos eléctricos que desean un acceso rápido a la carga de vehículos eléctricos.
Configuración sencilla, sin conexión a la red, pero velocidades de carga lentas
El principal desafío de la generación solar distribuida para la carga de vehículos eléctricos es la baja potencia de salida de los paneles fotovoltaicos. La mayoría produce alrededor de 250 vatios por metro cuadrado, lo que es relativamente bajo. De hecho, para cargar a 22 kW (generalmente considerada carga rápida de nivel 2), una cubierta solar debería tener al menos 10 x 10 metros, una huella considerable, especialmente en un entorno urbano. El otro desafío es almacenar energía, ya que no siempre será necesario cargarla constantemente, por lo que se requiere una batería local para almacenar la electricidad generada. Sin una batería integrada en el lugar, la carga es imposible cuando no hay luz solar, como en condiciones climáticas adversas o durante la noche. El almacenamiento de baterías in situ puede combatir esta intermitencia.
Los parques solares más grandes con almacenamiento de energía integrado pueden convertirse en microrredes aisladas, y con suficiente almacenamiento in situ y producción fotovoltaica, es posible una posible carga rápida independiente de la red. Este es el enfoque propuesto para la red de carga de camiones eléctricos de Sudáfrica. Es importante señalar que es probable que las soluciones puramente solares se limiten geográficamente a zonas con alto potencial fotovoltaico. Por lo tanto, no sorprende que las regiones líderes sean las regiones occidentales de Estados Unidos y lugares como Sudáfrica . Beam Global, un proveedor de cargadores de cubierta para vehículos eléctricos, anunció recientemente sus primeras ventas en el mercado europeo al Ministerio de Defensa del Reino Unido. Sin embargo, los cargadores no se implementarán en el territorio continental del Reino Unido; Serán desplegados en una base militar en Chipre , una de las regiones más soleadas del continente.
A pesar de los desafíos técnicos, el envejecimiento de las redes y el uso intensivo de combustibles fósiles, combinado con la alta aceptación de los vehículos eléctricos, exigen nuevas soluciones de carga, e IDTechEx predice que los sistemas de carga solar representarán una parte considerable del total de 16 mil millones de dólares. hardware de infraestructura de carga fuera de la red mercado para 2034. La investigación de IDTechEx también indica que es probable que se adopten otras tecnologías para la carga de vehículos eléctricos fuera de la red. Es probable que la carga de pilas de combustible de hidrógeno surja como una solución clave para casos de uso que requieren mucha mayor energía por área, con especial atención en las obras de construcción electrificadas. Más tecnologías de nicho incluyen AWE (energía eólica aerotransportada), que aprovecha los vientos de gran altitud para la generación de energía distribuida. Para obtener una visión en profundidad de la carga solar de vehículos eléctricos, así como de opciones tecnológicas alternativas como AWE e hidrógeno, consulte la última investigación de IDTechEx sobre el tema, "Carga fuera de la red para vehículos eléctricos 2024-2034: tecnologías, evaluaciones comparativas, actores y pronósticos". .
Para obtener más información sobre este informe de IDTechEx, incluidas páginas de muestra descargables, visite www.IDTechEx.com/OffGridEV .
Para conocer el portafolio completo de investigaciones de mercado de vehículos eléctricos de IDTechEx, consulte www.IDTechEx.com/Research/EV .
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