La “curva de pato”y la planificación de la red


[Publicado 09/01/2021 . actualizado 09/05/2022]

Antes de la incidencia del auge de la generación por paneles solares, y usos de los autos eléctricos, la generación estaba dominada por plantas de carbón y plantas nucleares. De dia, evidentemente por alto consumo motivado a actividades productivas las tarifas se hacia mas costosas, mientras que  la electricidad nocturna resultaba barata, forzados por las plantas de carbón y nucleares que funcionan las 24 horas. Esta política empujo a la mayoría de los usuarios al consumo en los bordes de la curva.

Si invierte la política de precios y el consumo de los usuarios se mueve hacia precios baratos durante el mediodía, mientras que los precios por la noche aumentan, las plantas de carbón estarían forzadas a cerrar: Poco consumo el el dia por la suplencia desde la energía solar, y poco consumo en la noche por el alto costo.

El problema con la energía solar fotovoltaica proviene de su prioridad de alimentación. El problema continuará mientras que:
-A los propietarios/productores de energía solar se les pague por su producción, independientemente de cuándo la entreguen
-Los propietarios de energía fotovoltaica puedan descargar cada kWh de energía solar directamente a la red sin tener en cuenta el resto del mercado de energía.

Sobre los estudios de adecuación del sistema eléctrico: «pronóstico de adecuación a medio plazo de ENTSO-E, edición de 2017». Incluye por primera vez el análisis de flexibilidad, principalmente en cuanto a las rampas de carga residuales horarias (es decir, los cambios horarios de carga menos la generación de energía renovable variable) que se solicitan a las unidades de generación despachables al considerar cada nodo de mercado de forma independiente (figura 36 / 37).
Se muestra la correlación entre rampas de carga residual vs capacidad renovable instalada (figura 38), donde Alemania es el peor caso, pero GB no está muy lejos.
.
https://www.entsoe.eu/Documents/SDC%20documents/MAF/MAF_2017_report_for_consultation.pdf

Se resolvería naturalmente con la respuesta de la demanda si:
-las empresas de servicios públicos crean planes de ToU (tiempo de Uso) para incentivar al consumidor promedio.
-Se revierte el hecho de que los usuarios de altos ingresos tienen incentivos para instalar costosos sistemas solares, lo que solo amplifica la curva de pato.
-Se crean incentivos para que los usuarios usen su propia electricidad en el vientre del pato y no en la cabeza o el cuello, casi todos con un buen sistema aislado harían funcionar su HVAC (Heating, ventilation and air conditioning -technology of indoor and vehicular environmental comfort-) ya sea programado, automático o manual.
-Se observa que naturalmente los usuarios con menos ingresos  que no estarían completamente aislados de la red estarían usando menos HVAC .

El suministro de electricidad se ejecuta sobre la base de Just In Time Delivery. En términos de entrega JIT, hay 365 x 24 x 60 = 525,600 eventos de entrega que deben planificarse y cumplirse en un año manteniendo la calidad de la energía en términos de voltaje y frecuencia.
Las curvas que muestra para la generación de energía solar son relativamente suaves, sin embargo, a menudo este no es el caso.
En el siguiente sitio web (producción real de las granjas solares en Australia), se ve que la variabilidad durante el período de producción son bastante grandes, del 20 % al 40 %, y prácticamente instantáneos.

.http://anero.id/energia/energia-solar

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ARCHIVOS RECUPERADOS

Tabla de contenido

2017.11.15-La California Duck Curve no se limita a California. 1
Procedimiento. 3
La curva del pato de California: 3
La curva del pato francés: 4
La curva del pato alemán: 4
La curva del pato australiano: 5
La curva del pato de Samoa Americana: 5
Conclusiones: 6

2020.07.29-Alisar la “curva de pato”: la afluencia de vehículos eléctricos acelera la necesidad de planificar la red   7
Se acerca la electrificación del transporte. 8
Alisar la curva del pato. 8
Los escenarios plausibles enfatizan la necesidad de planificar. 9
Adelantarse a la curva. 9

Vinculos. 10

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2017.11.15-La California Duck Curve no se limita a California

Publicado el 15 de noviembre de 2017 por Roger Andrews

La California Duck Curve está causando preocupación entre las empresas de servicios públicos de California, que se preguntan si podrán aumentar la generación lo suficientemente rápido para satisfacer la demanda máxima de la tarde cuando entre en funcionamiento toda la nueva capacidad solar que California planea agregar en los próximos años. Sin embargo, como señala el título de esta publicación, la California Duck Curve no es exclusiva de California. Está presente en todas partes en mayor o menor medida, independientemente de la forma de la curva de carga diaria, y en muchos lugares es un problema más grave que en California.

Del Instituto de Investigaciones Energéticas :

(The California Duck Curve) proporciona un escenario de un día soleado donde la generación fotovoltaica distribuida reduce la demanda de electricidad no solar a niveles extremadamente bajos al mediodía cuando el sol está en su punto más alto y la generación fotovoltaica distribuida está en su punto más alto. Es decir, las capacidades de generación no solar del estado deben reducir su producción a niveles ineficientes cuando el suministro de energía en el “vientre” del pato de la generación solar distribuida está en su punto más alto. Más tarde en el día, cuando la generación solar está disminuyendo y los residentes de California regresan a casa del trabajo y encienden sus electrodomésticos, la demanda de electricidad aumenta drásticamente, lo que requiere que la capacidad de generación flexible entre en línea muy rápidamente para satisfacerla. La ISO de California está preocupada de que el «cuello» de la curva del pato pueda abrumar la capacidad de generación disponible del estado.

(1)Generación solar frente a demanda, datos por hora,
(2)Demanda menos generación solar (curvas de demanda)
(3)Tasas de rampa calculadas a partir de la Figura 2, datos por hora,
California,   16 de julio de 2015
Francia, 17 de julio de 2016
Alemania
, 21 de agosto de 2016
Australia
, 28 de octubre de 2017
Samoa Americana
, 12 de febrero de 2013

 

La figura 1 , abajo, muestra la curva de pato. Ilustra claramente el problema que enfrentan los servicios públicos de California. Agregar más generación solar aumenta las tasas de rampa que conducen al pico de demanda vespertino que coincide con la puesta del sol, y si se agrega lo suficiente, la capacidad de seguimiento de carga de California podría verse incapaz de aumentar lo suficientemente rápido como para mantener los aires acondicionados en funcionamiento. ¿Podría pasar esto? La solución obvia es construir más plantas CCGT o agregar menos energía solar, o alguna combinación de ambas, pero California, siendo California, se está poniendo énfasis en panaceas verdes como baterías, pequeñas centrales hidroeléctricas y gestión de la demanda. Así que la respuesta es sí, podría:

[ – ]Figura 1: La Curva del Pato de California. La carga neta se explica a continuación. Datos del Operador Independiente del Sistema de California (CAISO)

Sin embargo, generalmente se piensa que la California Duck Curve es algo que afecta solo a California. Aquí extiendo la búsqueda para ver si las curvas de pato ocurren en otros lugares. Y como veremos, las curvas de carga que imitan la forma de un pato, o al menos la forma de un pato en vuelo, también están presentes en Europa, Australia y el Pacífico. California no está sola.

Procedimiento

Hay 365 formas de comparar la generación solar diaria con la demanda diaria en el año promedio, pero para reducir las cosas a una duración manejable, seleccioné solo un día para cada una de las cinco jurisdicciones para las que tenía suficientes datos de red para realizar un análisis (California , Francia, Alemania, Australia y Samoa), el día en que la generación solar fue más alta. Este es el día en el que podríamos esperar que el desequilibrio de la demanda solar sea mayor, aunque puede haber otros días en los que sea mayor (la curva de pato que se muestra arriba es para el 31 de marzo, el día en el que se prevé que el desequilibrio de la demanda solar de California será mayor). ser mayor).

Para la curva de pato análoga de California, escalé los números de generación de la red por hora para el día elegido para que la energía solar contribuyera con el 5 %, 10 %, 20 % y 30 % de la generación anual total, y los resté de la demanda diaria. Por supuesto, los resultados no serán completamente diagnósticos, pero brindan una buena indicación de cómo los cuatro países/estados están posicionados para lidiar con niveles más altos de generación solar.

La curva del pato de California:

Ya sabemos que California tiene una curva de pato, pero pensé que sería instructivo ver si podía replicarla. Para hacer esto, utilicé los datos de la red de 2015 de la Una mirada más detallada a los datos de la red de California y seleccioné el día con la producción solar máxima (16 de julio). Luego factoricé los datos solares del día para que contribuyeran con el 5 %, 10 %, 20 % y 30 % de la generación total de 2015 y los comparé con la demanda del 16 de julio de 2015. Los resultados se muestran en la Figura 2:

Figura 2: Generación solar frente a demanda, datos por hora, California, 16 de julio de 2015

Para duplicar el formato de la curva de pato, resté la energía solar de la demanda para cuantificar los cambios de carga netos causados ​​por cantidades crecientes de generación solar. Los resultados muestran las curvas de demanda que las plantas de seguimiento de carga de California deben seguir para mantener los acondicionadores de aire de California funcionando en los cuatro niveles diferentes de penetración solar considerados. Teniendo en cuenta que no puedo replicar la forma de la cabeza con solo un día de datos, diría que la Figura 3 era un facsímil razonable de un pato:

Figura 3: Demanda menos generación solar (curvas de demanda), datos por hora, California, 16 de julio de 2015

La Figura 4 muestra el impacto del aumento de la generación solar en las tasas de rampa:

Figura 4: Tasas de rampa calculadas a partir de la Figura 2, datos por hora, California, 16 de julio de 2015

Las tasas de rampa permanecen sustancialmente sin cambios a niveles de penetración solar de hasta el 10 %, pero aumentan rápidamente por encima de ese nivel a entre 5000 y 8000 MW/hora con una penetración del 20 % y el 30 %, comparables a los que se muestran en la Figura 1. Sin embargo, serían mayor si el muestreo se realizó a intervalos de más de una hora. En la actualidad, alrededor del 8% de la generación en el estado de California es solar, y aunque la Figura 1 no muestra un excedente (es decir, negativo), la reducción de los excedentes solares diurnos todavía es a veces necesaria.

Italia:

 Italia A sido uno de los países  con mayor penetración de electricidad fotovoltaica y el país de la UE con la mayor penetración de electricidad importada:
De ~290TWh/a generados en total.,
23 TWh/a  son fotovoltaicos (más del 8%)
40-44 TWh/año es electricidad importada de energía nuclear de Francia, Checoslovaquia y Eslovenia.(dependiendo del año).
Esto hace que
la curva de pato no sea visible pues basta con reducir la rata de entrega de la electricidad importada para resolver el problema.
Esta situación no cambiará en el corto plazo, ya que  en Italia casi se han detenido tan pronto como el gobierno decidió detener los jugosos «incentivos»
A
fines de 2013 se detuvieron los incentivos para generar energía fotovoltaica, lo que casi detuvo las instalaciones fotovoltaicas hasta un ritmo de 300-500 MWp/año, aunque igualmente los sistemas Fotovoltaicos  existentes  van a requerir  ser renovados debido a la degradación del rendimiento. 
El incentivo de basaba en financiar con 6.700 millones de euros/año  los 23 TWh, a un coste promedio por kWh de unos 29 cEuro, frente a los 4,5 cEuro/kWh del mercado eléctrico.

Los centros de carga se ecuentran en el norte del país

En cuanto a recursos eólicos, que tampoco coinciden con los centros de carga, la nueva energía eólica terrestre tiene dificultades para ser aceptada por las poblaciones locales, donde sea y cuando sea que se construyan nuevas turbinas. propuesto.

La curva del pato francés:

Para Francia, utilicé datos de 2016 del sitio PF Bach , con la generación solar máxima ocurriendo el 17 de julio de ese año. La generación solar de la red se escaló nuevamente para igualar la demanda anual de los niveles del 5 %, 10 %, 20 % y 30 %. Los resultados se muestran en la Figura 5, que combina los tres tipos de figura mostrados anteriormente. La segunda trama parece un pato muy gordo, o tal vez un pato en pleno vuelo:

Figura 5: Generación solar frente a demanda, demanda menos generación solar y tasas de rampa, datos por hora, Francia, 17 de julio de 2016

Los excedentes solares (valores negativos en el segundo gráfico) ocurren cuando la energía solar representa más del 18% de la combinación de la red, y estos excedentes tendrían que reducirse o exportarse. Durante estos períodos de excedente, solo se necesita rampa para seguir la curva de demanda (negro), de ahí las rupturas en las parcelas solares del 20% y 30%.

Las tasas de rampa en los bordes de ataque y salida del pico solar alcanzan (al menos) 13 000 MW/h con una penetración solar del 20 % y 19 000 MW/hora con una penetración solar del 30 %. También aumentan significativamente al 10% de penetración solar. Claramente, Francia, si decide expandir la energía solar, tendrá un problema de curva de pato peor que California. Pero Francia todavía tiene un largo camino por recorrer. En la actualidad, solo alrededor del 2% de su electricidad es solar.

De hecho, Francia tiene planes para aumentar sus instalaciones fotovoltaicas, el CEO de EdF acaba de anunciar que quieren instalar 30 GWp a partir de 2020, que generarían el 8% de los 410 TWh que generaron sus 58 reactores en 2015. Agregue a eso más de 10 GW de energía eólica, que a veces podría generar en sincronía con los 30 GWp PV, y el problema del pato se hará evidente.

La curva del pato alemán:

Para Alemania volví a utilizar los datos de PF Bach 2016. La generación solar máxima ocurrió el 21 de agosto. Las gráficas para este día se muestran en la Figura 6.

Figura 6: Generación solar frente a demanda, demanda menos generación solar y tasas de rampa, datos por hora, Alemania, 21 de agosto de 2016

Elegí Alemania como un posible contrapeso a Francia porque la demanda alcanza su punto máximo alrededor del mediodía en lugar de tarde en la noche como ocurre en Francia. El pico de demanda del mediodía de Alemania también coincide con el pico solar, lo que en teoría debería facilitar la adaptación de la energía solar a la demanda.

En la práctica, sin embargo, no funciona de esa manera. La curva de pato de Alemania es más plana que la de Francia, pero no mucho, y debido a que la curva de demanda es ancha, mientras que la curva de generación solar no es alta, las tasas de rampa se desarrollan nuevamente en los bordes delantero y trasero de la «joroba» solar al 20 %. y 30% de penetración solar. También se siguen produciendo excedentes por encima del nivel del 20%. De hecho, los excedentes solares ya son comunes en Alemania, incluso con solo alrededor del 8% de energía solar en la combinación de redes. Alemania tiene suficiente capacidad de seguimiento de carga para equilibrar estos excedentes, pero opta por exportarlos.

Uno de los problemas con la solución de exportación es que el país receptor puede no estar esperando y/o no querer el poder en ese momento.

El exceso de electricidad que genera Alemania se está extendiendo a Polonia y la República Checa, dos países que están invirtiendo cerca de $180 millones para proteger sus redes del derrame de energía de Alemania. [informe 2015]

http://oilprice.com/Alternative-Energy/Renewable-Energy/Germany-Struggles-With-Too-Much-Renewable-Energy.html

En Alemania, hemos obligado a las plantas de energía fotovoltaica más grandes (>30kW) a instalar un interruptor que permite a los operadores de la red desconectarlas en caso de inestabilidad de la red. Pero aún así, la energía solar y eólica produce precios en gran medida negativos en la bolsa de energía. A largo plazo, estoy defendiendo aquí en Alemania que se elimine la prioridad de alimentación para futuras instalaciones y que los propietarios de energía fotovoltaica/eólica tengan que asumir cierta responsabilidad por la estabilidad de la red. Tal regla ciertamente impulsaría los mercados de almacenamiento de energía y ayudaría a superar los enormes desafíos que enfrentamos con niveles crecientes de energía recolectada del medio ambiente.
Hablando en términos más generales, es en lugares muy soleados en particular, como CA, donde unas pocas horas de almacenamiento en cada celda fotovoltaica tendrían un tremendo impacto positivo en la estabilidad de la red. Sin embargo, en Alemania, con su clima nublado y poco confiable, necesitaríamos semanas de almacenamiento, por lo que el almacenamiento nunca será económico aquí dentro de este siglo.

La curva del pato australiano:

Para Australia, utilicé los datos de la cuadrícula de 97 días de 2017 discutidos en la publicación reciente del estudio de los Blakers . El día con la mayor generación solar durante este período (28 de octubre) probablemente no será el más alto de 2017, pero debería ser lo suficientemente alto como para proporcionar resultados indicativos. Las parcelas diarias se muestran en la Figura 6:

Figura 6: Generación solar frente a demanda, demanda menos generación solar y tasas de rampa, datos por hora, Australia, 28 de octubre de 2017

Australia también tiene un problema de curva de pato (tenga en cuenta que todos los diagramas de curva de pato que se muestran arriba pueden parecerse más a un pato al comprimir la escala vertical), pero a diferencia de California, tiene un excedente solar con una penetración solar del 30% (la energía solar actualmente contribuye aproximadamente 3% de la electricidad de Australia). Las tasas de rampa vuelven a aumentar rápidamente con el aumento de la penetración solar en los bordes delantero y trasero del pico solar, pero son similares a las tasas de rampa de California y muy por debajo de las de Francia y Alemania.

La curva del pato de Samoa Americana:

En mi publicación sobre la isla de Ta’u , llegué a la conclusión de que Samoa Americana podría obtener potencialmente el 100 % de su electricidad de la energía solar porque no se necesitan cantidades prohibitivas de almacenamiento para equilibrar los cambios estacionales en la producción solar en esta latitud (14 grados sur). No investigué la cuestión de hacer coincidir la energía solar con la carga diaria, pero acumulé suficientes datos para agregar una curva de pato de baja latitud a esta publicación.

Sin embargo, la curva de pato de Samoa Americana se basa en las curvas de carga más curiosas que he visto (Figura 7, datos de Promoting Energy Efficiency in the Pacific ). No sé qué causa la caída abrupta en la demanda de la temporada de lluvias entre las 7 y las 8 pm, pero lo he ignorado. Si alguna vez hubo un caso para la gestión de la demanda, es este:

Figura 7: Curvas de carga para la isla de Upolu, donde vive la mayoría de los 200.000 habitantes de Samoa Americana. Tenga en cuenta que la escala Y está en kW.

No hay datos de red disponibles para Samoa, por lo que estimé la generación solar diaria aumentando la producción de un solo panel solar («Island Energy – Tool Shop Inc», datos de Sunny Portal ). Los datos de Tool Shop van desde 2011 hasta 2014 y la producción solar máxima se produjo el 12 de febrero de 2013. Dado que febrero es un mes de temporada húmeda, utilizo la segunda curva de carga de la Figura 7 para definir la demanda. Los resultados se muestran en la Figura 8:

Figura 8: Generación solar frente a demanda, demanda menos generación solar y tasas de rampa, datos por hora, Samoa Americana, 12 de febrero de 2013

Probablemente como resultado de su baja latitud, Samoa Americana no muestra ningún aumento en las tasas de rampa al menos hasta un 30% de penetración solar. Sin embargo, como se muestra en la Figura 9, este no es el caso con una penetración solar del 100 %. Las tasas de rampa aumentan significativamente y alrededor del 50% de la generación solar total del día (~160MWh) debe reducirse o almacenarse para su reutilización. No he verificado para ver cómo los excedentes diarios de este tamaño podrían afectar la viabilidad de convertir Samoa a 100% solar, pero ciertamente no ayudarán:

Figura 9: Generación solar frente a demanda, demanda menos generación solar y tasas de rampa, caso 100 % solar, datos por hora, Samoa Americana, 12 de febrero de 2013

Conclusiones:

Los resultados discutidos anteriormente no son lo suficientemente completos como para permitir sacar conclusiones firmes, pero las indicaciones son:

  • Con la posible excepción de las que se encuentran en latitudes ecuatoriales, todas las jurisdicciones del mundo que se comprometan a incluir más de, digamos, un 20 % de energía solar en su combinación de generación futura probablemente alcancen un umbral en el que los requisitos diarios de aumento y almacenamiento/reducción se vuelvan potencialmente inmanejables.
  • El nivel al que se alcanza este umbral variará según las condiciones locales, pero generalmente será más bajo en latitudes más altas que en latitudes más bajas, y podría ser tan bajo como 10% en latitudes altas.
  • Dado que gran parte de la electricidad del mundo se genera y consume en latitudes altas, uno tiene que preguntarse si la energía solar no es más problemática de lo que vale.

.https://euanmearns.com/the-california-duck-curve-isnt-confined-to-california/
.http://euanmearns.com/a-more-detailed-look-at-the-california-grid-data/
.http://euanmearns.com/australia-energy-storage-and-the-blakers-study/
.http://euanmearns.com/solar-power-on-the-island-of-tau-a-preliminary-appraisal/

[Publicado 09/01/2021 . actualizado 09/05/2022]

Archivos Recuperados:

2020.07.29-Alisar la “curva de pato”: la afluencia de vehículos eléctricos acelera la necesidad de planificar la red

TEMASGAMAEnergíaLaboratorio Nacional Del Noroeste Del Pacífico

Por PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY, 29 DE JULIO DE 2020

La planificación de vehículos eléctricos puede ayudar a las ciudades a evitar grandes inversiones en infraestructura de red en el futuro. Crédito: Mike Perkins, PNNL

Para la confiabilidad de la red, el estudio de PNNL muestra que la planificación anticipada y las estrategias inteligentes de carga de EV podrían ayudar a las ciudades y las empresas de servicios públicos a suavizar la curva del pato y evitar costosas infraestructuras nuevas.

Los vehículos eléctricos están llegando en masa. ¿Cómo pueden prepararse los servicios públicos locales, los planificadores de redes y las ciudades? Esa es la pregunta clave abordada con un nuevo estudio dirigido por investigadores del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico para la Oficina de Tecnologías de Vehículos de la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable del Departamento de Energía de EE. UU.

«Si bien no sabemos exactamente cuándo ocurrirá el punto de inflexión, las flotas de vehículos de carga rápida cambiarán la forma en que las ciudades y los servicios públicos administran su infraestructura eléctrica», dijo Michael Kintner-Meyer, ingeniero de sistemas eléctricos en el grupo de Infraestructura de Electricidad de PNNL y El autor principal del estudio. «No se trata de si, sino de cuándo».

El estudio, publicado hoy, integra múltiples factores no evaluados antes, como camiones eléctricos para entrega y larga distancia, así como estrategias inteligentes de carga de EV.

Durante la próxima década, los vehículos eléctricos de todos los tamaños se conectarán cada vez más a estaciones de carga en hogares, empresas y en rutas de transporte.

Se acerca la electrificación del transporte

Según EV Hub, alrededor de 1,5 millones de vehículos eléctricos, en su mayoría automóviles y SUV, se encuentran actualmente en la carretera en los Estados Unidos. Los investigadores de PNNL evaluaron la capacidad de la red eléctrica en el oeste de los EE. UU. Durante la próxima década a medida que crecen flotas de vehículos eléctricos de todos los tamaños, incluidos camiones, que se conectan a estaciones de carga en hogares y empresas y en rutas de transporte.

Para su estudio, los autores utilizaron los mejores datos disponibles sobre la capacidad futura de la red del Consejo de Coordinación de Electricidad del Oeste, o WECC. El análisis reveló la carga EV máxima que la red podría soportar sin construir más plantas de energía y líneas de transmisión.

La buena noticia es que hasta 2028, el sistema de energía general, desde la generación hasta la transmisión, se ve saludable hasta 24 millones de vehículos eléctricos, aproximadamente el 9% del tráfico actual de vehículos ligeros en los Estados Unidos.

Sin embargo, a unos 30 millones de vehículos eléctricos, las cosas se ponen difíciles. A nivel local, pueden surgir problemas incluso con números de adopción EV más pequeños. Esto se debe a que un EV de carga rápida puede arrastrar tanta carga como hasta 50 hogares. Si, por ejemplo, cada casa en un callejón sin salida tiene un EV, un transformador de potencia no podrá manejar la carga de múltiples EV al mismo tiempo.

La planificación de vehículos eléctricos puede ayudar a las ciudades a evitar grandes inversiones en infraestructura de red en el futuro. Crédito: Mike Perkins, PNNL

Alisar la curva del pato.

Como se detalla en el informe, la planificación actual de la red no tiene en cuenta adecuadamente una afluencia masiva de vehículos eléctricos. Esa omisión exacerba una situación ya estresante: la temida curva del pato.

La curva de pato es un perfil de carga de 24 horas en el sistema de energía, y generalmente ocurre en áreas con muchas instalaciones fotovoltaicas o solares en la azotea. La curva se basa en una carga moderada en la mañana, una carga baja durante el día cuando las unidades solares alimentan electricidad a la red y una carga alta en la noche cuando las personas llegan a casa del trabajo y se pone el sol.

Cuando la demanda aumenta, el voltaje cae en picado. Este cambio severo es difícil para las operaciones del sistema que no fueron diseñadas para encenderse y apagarse como un interruptor de luz. Y con más vehículos eléctricos conectados para cargar por la noche, la aceleración se vuelve aún más pronunciada y aumenta los costos de electricidad.

Las estrategias de carga inteligente, que evitan la carga durante las horas pico de la mañana y temprano en la noche, pueden suavizar los picos de demanda y completar la curva de pato, según el estudio. El enfoque tiene dos ventajas. Primero, aprovecharía la energía solar relativamente limpia durante el día. También reduciría o eliminaría las rampas agudas en la noche cuando se apaga la energía solar y otras fuentes entran en juego para compensar la diferencia.

Los escenarios plausibles enfatizan la necesidad de planificar

A partir de los datos de WECC, el equipo desarrolló y modeló escenarios plausibles para 2028. Los escenarios fueron examinados con líderes empresariales e incluyeron una mezcla de livianos (pasajeros), medianos (camiones y furgonetas de reparto) y pesados ​​(semifinales y carga) vehículos de servicio en la carretera: la primera vez que se incluyen las tres clases de vehículos en dicho análisis. PNNL también desarrolló un modelo de transporte para carga en carretera, con estaciones de carga en autopistas interestatales cada 50 millas para las tres clases de vehículos.

Los escenarios incluyeron la evolución de la red y su capacidad a nivel estatal y regional. El equipo se centró en escenarios con el mayor potencial de impactos en la red.

Los cuellos de botella debidos a la nueva carga de vehículos eléctricos aparecieron más en áreas de California, incluida Los Ángeles, que planea ir completamente eléctrica con su flota de la ciudad para 2030. La pizca provino del crecimiento de autos de carga rápida y flotas comerciales de camiones eléctricos. Estos vehículos pueden extraer 400 amperios a través de un circuito durante un tiempo de hasta 45 minutos, en lugar de los 15 a 20 amperios que la mayoría de los vehículos eléctricos extraen hoy de 6 a 8 horas.

Dennis Stiles supervisa la cartera de investigación de eficiencia energética y energía renovable de PNNL. Dijo que los vehículos de carga rápida y la integración de cargas móviles, flotas en movimiento, se encuentran entre los mayores desafíos para los planificadores de hoy.

«Nunca tuvieron que pensar en vehículos eléctricos antes, pero algunas ciudades ya están buscando controles inteligentes y otras formas de modificar sus sistemas y operaciones de distribución», dijo Stiles. “La clave es descubrir ahora cómo evitar grandes desembolsos de capital en el futuro. Agregar un nuevo transformador aquí y allá es muy diferente a una revisión de subestación ”.

Adelantarse a la curva

Pero el desafío no se limita a grandes áreas como Los Ángeles. Kintner-Meyer dijo que las ciudades más pequeñas con recursos limitados necesitan ayuda para planificar su infraestructura de carga y su capacidad de alojamiento. Ese es el siguiente paso.

En un estudio de seguimiento, los investigadores analizarán de cerca las formas de integrar los vehículos eléctricos en los sistemas de distribución de energía locales y regionales en todo el país.

«Tenemos los datos y el método para ejecutar escenarios hipotéticos», dijo Kintner-Meyer. «Con los datos de las empresas de servicios públicos sobre alimentadores e infraestructura, podemos construir los modelos y luego entregarlos para que puedan adelantarse a la curva».

###

Se pueden encontrar detalles adicionales sobre el estudio en el informe, «Vehículos eléctricos a escala – Análisis de fase 1: Impactos de adopción de EV altos en la red eléctrica occidental de EE. UU.», Escrito por Kintner-Meyer y sus colegas de PNNL Sarah Davis, Dhruv Bhatnagar, Sid Sridhar, Malini Ghosal y Shant Mahserejian.

El Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico se basa en capacidades distintivas en química, ciencias de la Tierra y análisis de datos para avanzar en el descubrimiento científico y crear soluciones a los desafíos más difíciles de la nación en materia de resistencia energética y seguridad nacional. Fundada en 1965, PNNL es operado por Battelle para la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de los Estados Unidos. La Oficina de Ciencia del DOE es el mayor defensor de la investigación básica en ciencias físicas en los Estados Unidos y está trabajando para abordar algunos de los desafíos más apremiantes de nuestro tiempo. Para obtener más información, visite el Centro de noticias de PNNL. Síguenos en Facebook, Instagram, LinkedIn y Twitter.

Resumen: Un nuevo informe de PNNL dice que el sistema de energía del oeste de los EE. UU. Puede manejar la electrificación de vehículos a gran escala hasta 24 millones de vehículos hasta 2028, pero más que eso y las ciudades podrían comenzar a sentir la presión.

.https://scitechdaily.com/smoothing-out-the-duck-curve-influx-of-electric-vehicles-accelerates-need-for-grid-planning

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