A medida que los fabricantes introducen nuevos modelos de vehículos eléctricos, la demanda de ellos crece constantemente. Ventas de vehículos eléctricos nuevos en EE. UU. aproximadamente se duplicó en 2021 y podría duplicarse nuevamente en 2022, de 600,000 a 1.2 millones. Los líderes de la industria automotriz esperan que los vehículos eléctricos puedan representar al menos la mitad de todas las ventas de automóviles nuevos en EE. UU. a finales de la década.

Los vehículos eléctricos atraen a diferentes clientes de diferentes maneras. Muchos compradores quieren ayudar a proteger el medio ambiente; otros quieren ahorrar dinero en gasolina o prueba la última y más genial tecnología.

En áreas como California. y Texas que han sufrido grandes cortes de energía relacionados con el clima en los últimos años, los consumidores están comenzando a considerar los vehículos eléctricos de una nueva manera: como una fuente potencial de electricidad cuando se apagan las luces. Ford ha hecho de la energía de respaldo un punto de venta de su camioneta eléctrica F-150 Lightning, que llegará a las salas de exhibición en algún momento de la primavera de 2022. La compañía dice que la camioneta puede alimentar completamente una casa promedio durante tres días con una sola carga.

Hasta ahora, sin embargo, solo unos pocos vehículos pueden cargar una casa de esta manera, y requiere equipo especial. La carga del vehículo al hogar, o V2H, también plantea desafíos para las empresas de servicios públicos. Estos son algunos de los problemas clave involucrados en llevar V2H a la corriente principal. La gasolina puede fluir de una sola manera, de la bomba al automóvil, pero con algunos avances técnicos, los vehículos eléctricos pronto podrán enviar energía a los hogares.

El ABC de V2H

Los factores más importantes involucrados en el uso de un EV para alimentar una casa son el tamaño de la batería de los vehículos y si está configurado para "carga bidireccional". Los vehículos con esta capacidad pueden usar electricidad para cargar sus baterías y pueden enviar electricidad desde una batería cargada a una casa.

Hay dos formas de juzgar qué tan "grande" es una batería. El primero es la cantidad total de combustible eléctrico almacenado en la batería. Este es el número más publicitado por los fabricantes de vehículos eléctricos, ya que determina la distancia que puede recorrer el automóvil.

Las baterías para sedanes eléctricos como el Tesla Model S o el Nissan Leaf podrían almacenar de 80 a 100 kilovatios-hora de combustible eléctrico. Como referencia, 1 kilovatio-hora es suficiente energía para hacer funcionar un refrigerador típico durante cinco horas.

Un hogar típico de EE. UU. usa alrededor de 30 kilovatios-hora por día, dependiendo de su tamaño y de los electrodomésticos que utilice la gente. Esto significa que una batería EV típica puede almacenar suficiente combustible eléctrico para satisfacer las necesidades energéticas totales de una casa típica durante un par de días.

La otra forma de evaluar la capacidad de una batería EV es su potencia máxima de salida en modo de energía de respaldo. Esto representa la mayor cantidad de combustible eléctrico que podría entregarse a la red oa una casa en un momento dado. Un EV que funciona en modo de respaldo normalmente tendrá una salida de potencia máxima más baja que cuando está en modo de conducción. La capacidad de energía de respaldo es importante, porque indica cuántos electrodomésticos podría alimentar una batería EV a la vez.

Esta cifra no se publicita tanto para todos los vehículos eléctricos, en parte porque la carga del vehículo al hogar aún no se ha implementado ampliamente. Ford ha anunciado que su F-150 eléctrico tendría una potencia de salida V2H máxima de 2.4 kilovatios, potencialmente ampliable a 9.6 kilovatios – casi lo mismo que un solo de gama alta Tesla powerwall unidad de almacenamiento de energía en el hogar.

En el extremo inferior, 2.4 kilovatios es suficiente energía para hacer funcionar de ocho a 10 refrigeradores al mismo tiempo y podría hacer funcionar gran parte de un hogar típico de forma continua durante unos días, o mucho más si la electricidad se usa con moderación. En el extremo superior, un nivel de potencia de 9.6 kilovatios podría hacer funcionar más electrodomésticos o de mayor potencia, pero ese nivel de uso agotaría la batería más rápido.

Almacenar energía cuando es más barato

Para obtener energía doméstica de sus automóviles, los propietarios de vehículos eléctricos necesitan un cargador bidireccional y un vehículo eléctrico que sea compatible con V2H. Los cargadores bidireccionales ya están disponibles comercialmente, aunque algunos pueden agregar varios miles de dólares al precio del automóvil.

Una cantidad limitada de vehículos eléctricos en el mercado ahora son compatibles con V2H, incluidos Ford Lightning, Nissan Leaf y Mitsubishi Outlander. General Motors y Pacific Gas & Electric planean probar la carga V2H en California a mediados de 2022 usando múltiples vehículos eléctricos GM.

Algunos propietarios de viviendas pueden esperar usar su vehículo para lo que los planificadores de servicios públicos llaman “pico de afeitado”: extraer energía doméstica de su EV durante el día en lugar de depender de la red, reduciendo así sus compras de electricidad durante las horas de mayor demanda. Para hacer esto, es posible que necesiten instalar un equipo de medición especial que pueda controlar tanto la descarga de la batería del vehículo como el flujo de energía desde la red hasta el hogar.

La reducción de picos tiene más sentido en áreas donde las empresas de servicios públicos tienen precios de electricidad según el tiempo de uso, lo que hace que la energía de la red sea mucho más costosa durante el día que durante la noche. Un hogar que reduce los picos usaría electricidad barata por la noche para cargar la batería del EV y luego almacenaría esa electricidad para usarla durante el día, evitando los altos precios de la electricidad.

Las utilidades y el futuro de V2H

Si bien las capacidades de V2H existen ahora, es probable que pase un poco de tiempo antes de que vean una adopción generalizada. El mercado de vehículos eléctricos compatibles con V2H deberá crecer, y los costos de los cargadores V2H y otros equipos deberán reducirse. Al igual que con Powerwall de Tesla, el mercado más grande para V2H probablemente será el de los propietarios de viviendas que desean energía de respaldo para cuando falla la red, pero no quieren invertir en un generador especial solo para ese propósito.

Permitir que los propietarios de viviendas usen sus vehículos como respaldo cuando se corta la energía reduciría los impactos sociales de los apagones a gran escala. También daría a las empresas de servicios públicos más tiempo para restaurar el servicio, especialmente cuando hay daños sustanciales en los postes y cables de energía, como ocurrió durante Huracán ida en Luisiana en agosto de 2021.

Las compañías eléctricas aún tendrán que gastar dinero en construir y mantener la red para brindar un servicio confiable. En algunas áreas, esos costos de mantenimiento de la red se transfieren a los clientes a través de cargos por demanda máxima, lo que significa que las personas sin V2H, que probablemente tengan ingresos más bajos, pueden asumir una mayor parte de esos costos que aquellos con V2H, que evitar comprar energía pico de la red. Esto es especialmente cierto si muchos propietarios de vehículos eléctricos usar paneles solares en la azotea para cargar las baterías de sus autos y usar esos vehículos para reducir los picos.

Aún así, incluso con V2H, los vehículos eléctricos son un enorme mercado potencial para las empresas eléctricas. La carga bidireccional es también una parte integral de una visión más amplia para un red eléctrica de última generación en el que millones de vehículos eléctricos toman energía de la red y la devuelven constantemente, un elemento clave de un futuro electrificado. Primero, sin embargo, los planificadores de energía necesitarán entender cómo sus clientes usan V2H y cómo puede afectar sus estrategias para mantener la confiabilidad de la red.

Sobre el Autor

Seth Mochila, Profesor de Economía Energética y Ambiental y Asuntos Internacionales, Penn State

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