Haciendo realidad la Red del Futuro

Haciendo realidad
la Red del Futuro
Vehículo Eléctrico:
Motor de las
Smartgrids
Introducción
En ZIV apoyamos este
cambio y ofrecemos nuestra
experiencia en el campo
de la distribución eléctrica
y la medida de la energía
ampliando nuestra gama
de productos, introduciendo
nuevos equipos como
respuesta al desafío de la
infraestructura de recarga
del vehículo eléctrico (EV,
según las siglas en lengua
inglesa).
El vehículo eléctrico es un tema de
la máxima actualidad en multitud de
periódicos, páginas webs y blogs ¿Qué
va a significar para los actuales sistemas
eléctricos de potencia la introducción
de este vehículo? ¿Cuáles van a ser
las consecuencias derivadas de su
introducción? ¿Qué puede ofrecer ZIV
en esta actividad como fabricante de
equipos? ¿Cuál es la percepción de ZIV
sobre esta iniciativa?
ZIV puede aplicar su conocimiento en el
diseño y fabricación de infraestructuras
inteligentes para resolver el proceso de
recarga de los vehículos eléctricos. El
rango del producto propuesto incluye
los puntos de recarga para diferentes
usos, el control de los equipos para la
gestión de la carga instalados en los
centros de transformación, los sistemas
de almacenamiento de energía y la
electrónica de potencia necesaria para
mejorar la calidad de servicio y reducir
las pérdidas en la red de distribución.
ZIV contempla el vehículo eléctrico como
uno de los principales motores de la
implantación de las redes inteligentes o
Smartgrids, así como uno de los factores
contribuyentes al éxito del objetivo 2020-20 (reducción del 20 % del consumo
energía primaria y de emisión de CO2
además de un aumento del 20% del
aporte de las energías renovables).
Evidentemente, las redes de distribución
requerirán una modernización para
gestionar estas nuevas cargas tan
dinámicas como dispersas. Los sistemas
de recarga deberán ser gestionados
coordinadamente con los sistemas
eléctricos de generación y distribución
si queremos aprovechar los beneficios
potenciales en materia de ahorro
energético y reducción del nivel de CO2.
Sólo entonces será factible aplanar la
curva de carga, utilizar las horas valle
para los procesos de recarga e, incluso,
reducir las puntas de potencia mediante
avanzados mecanismos de intercambio
bidireccional de energía entre la red y el
vehículo eléctrico (V2G).
Bienvenidos a la nueva era de
oportunidades en el sector eléctrico.
Vehículo Eléctrico: Motor de las Smartgrids
El impacto del EV en
las redes inteligentes
En la actualidad, las redes inteligentes
disponen de un poderoso motor de
cambio en muchos países: los contadores
inteligentes (smart metering en inglés). Ya
existen disposiciones regulatorias por las
que las CC.EE. deben de aplicar señales de
precio para gestionar la curva de carga de
sus clientes y así mejorar la eficiencia del
sistema y reducir las emisiones de CO2.
Aunque no hay coincidencia en cuanto a las
estimaciones sobre el tamaño del mercado
en los años 2015 y 2010, no hay duda de
que el EV aportará importantes ventajas
como la reducción en las emisiones de CO2,
un menor coste de mantenimiento, mejora
en la eficiencia y utilización de la energía y
una menor dependencia de los combustibles
fósiles, entre otras.
Aunque sólo un pequeño porcentaje de
la flota actual de vehículos está siendo
reemplazada por EV’s, el impacto sobre la
red puede ser importante en función de los
modos de recarga utilizados. En un hogar
típico con una potencia contratada de unos
3-5 kW el impacto de añadir cargas de 2 a 5
veces más elevadas puede ser importante.
La potencia de los postes de recarga será
equivalente a la de algunas pequeñas plantas
industriales y, en el caso de estaciones de
servicio con dispositivos de carga rápida,
podrían requerir el aporte exclusivo de una
subestación de distribución.
En esta perspectiva, la tecnología Smartgrid
determinaría cuántas plantas de generación
nuevas deberían construirse para hacer
frente a esta demanda.
Con una apropiada gestión, las cargas
podrían ser conectadas a la red para
aprovechar los periodos en los que existe
energía excedentaria y hacer un mejor uso
de la energías renovables, que a menudo
son desconectadas por falta de demanda.
En el cumplimiento de los objetivo del
EU-20-20-20, la introducción del EV y la
implantación de los Smartgrids van a jugar
un papel crítico. Por esta razón, las CC.EE.
están dispuestas a invertir los recursos
necesarios para obtener los objetivos
deseados. Por otra parte, la introducción del
EV va a requerir la inversión en tecnologías
de información y comunicaciones. El EV
comunicará a la infraestructura de recarga
el proceso requerido y le indicará el
nivel de carga de la batería. A su vez, la
infraestructura de carga informará al centro
de control que gestiona los diferentes puntos
de recarga y éste, en tiempo real, al SCADA
o EMS de la compañía distribuidora para
poder sincronizar la demanda de energía
del EV con la capacidad de la red.
Un aspecto de gran relevancia es que la
conexión de un elevado número de cargas
sensibles e inteligentes a la red puede
tener un impacto en la calidad de servicio.
Por ello, es imprescindible la introducción,
a nivel de la subestación, de elementos
para la monitorización y compensación de
huecos de tensión, armónicos y cargas
reactivas, así como la optimización del flujo
de energía y la reducción de pérdidas en la
red de distribución.
Puntos de almacenamiento intermedios
pueden también incluirse en la subestación
para cubrir picos de demanda sin afectar al
sistema aguas arriba. La introducción del
EV propiciará una nueva fase de desarrollo
y de mejora de las redes de distribución
existentes, perfilando la evolución de las
Smart Grids.
Existe ahora otro nuevo
motor en las redes
inteligentes: el vehículo
eléctrico. La clave de
su éxito se basa en el
desarrollo e implantación
de redes más inteligentes,
capaces de optimizar el
tráfico de energía y de
incorporar sistemas más
seguros e inteligentes.
Soluciones ZIV para las redes inteligentes
Vehículo Eléctrico: Motor de las Smartgrids
Familia PRV:
haciendo la recarga
de EV cómoda
y segura
·PRV-S: Poste autónomo
·PRV-M: Equipo central de
parkings.
·PRV-P: Equipo de plaza de
parking.
·PRV-H: Equipo doméstico.
PRV-S: Soluciones para exteriores y
aparcamientos de calle
PRV-S:
Poste autónomo
El punto de carga PRV-S ha sido diseñado
específicamente para ajustarse a las
necesidades de las aplicaciones de exterior
y parking de calle. Su cuidado diseño está
orientado a la integración en espacios urbanos
modernos. Todos los aspectos de seguridad
se han cubierto para evitar cualquier posible
riesgo eléctrico. Toda la serie PRV de ZIV
está fabricada en materiales no conductivos
que respetan el medio ambiente. El punto
de recarga autónomo PRV-S posee una
construcción robusta y puede ser instalado
con una obra civil mínima.
Se soportan los modos de carga en corriente
alterna (AC) y continua (DC). El PRV-S
incorpora interfaces de comunicaciones
GPRS y PLC de baja tensión, y puede ser
gestionado desde un controlador instalado
en el Centro de Transformación o a través
de internet (mediante GPRS) para permitir
la autenticación remota de los usuarios y la
facturación.
PRV-M / PRV-P: Soluciones para Parkings
(Vista trasera)
(Vista frontal)
PRV-M:
Equipo central de parkings
ZIV ha diseñado una solución completa
y potente para instalar infraestructura de
recarga de vehículos eléctricos en parkings. El
sistema se compone de un elemento central
principal (PRV-M) y los elementos de plaza de
parking (PRV-P).
El PRV-M es el elemento central del sistema.
Contiene un interfaz hombre-máquina para
autenticación, interacción con el usuario,
selección del punto de carga, y pago. Un
único elemento PRV-M puede monitorizar y
gestionar múltiples puntos de recarga PRV-P.
El PRV-P es una unidad pequeña y robusta
que puede ser instalada entre cada dos
plazas de aparcamiento, dando servicio a
dos vehículos. Posee un doble interfaz de
conector modular (que puede ser sustituido
o actualizado posteriormente a la instalación
para proteger los costes de despliegue). Cada
toma de fuerza posee un indicador de carga
independiente para proporcionar información
del estado de la carga. Dos elementos PRV-P
se pueden combinar y montar juntos para
proporcionar servicio a 4 plazas adyacentes.
Cuando el usuario aparca su vehículo, debe
enchufarlo al PRV-P correspondiente a su
plaza de aparcamiento. El procedimiento
continua en el PRV-M, donde el usuario
selecciona el punto de recarga deseado
(PRV-P al que está conectado el vehículo)
para realizar la autenticación y el pago,
iniciándose posteriormente el proceso de
carga. El usuario siempre tiene información
del estado de la recarga en el dispositivo
PRV-P local.
Familia PRV: Características técnicas
La familia de puntos de recarga PRV de ZIV
incorpora las últimas tecnologías PLC y GPRS
para integrar, monitorizar y operar la base
instalada de puntos de recarga desde el control
central del operador de la infraestructura o su
sistema SCADA. El sistema de Smartgrid puede
controlar remotamente la operación de los
puntos de recarga para gestionar dinámicamente
la demanda que puede manejar en un momento
dado.
PRV-P:
Equipo de plaza de
parking
Características generales:
Todos los
PRV-P poseen
comunicación
vía PLC de baja
tensión con el
elemento central
PRV-M.
· Protocolos hacia el sistema para permitir la
integración con el SCADA (IEC60870-5-104).
· Autenticación de usuario a través de tarjeta
RFID (ISO/IEC14443) y/o SMS GSM.
· Conexión protegida frente a uso indebido
accidental.
· Hasta dos tomas de conexión por punto de
recarga (sólo uno en los puntos domésticos
PRV-H).
· Indicación visual del estado u disponibilidad de
los puntos de recarga.
· Indicador LED lateral para indicación local del
proceso de recarga.
· Puerto consola de mantenimiento local.
· Diferentes tipos de conectores de carga
disponibles, también disponibles como kits –
consultar a fábrica para más detalles.
· Módulo de control de potencia opcional para
mejorar la calidad de onda.
· Actualización remota de firmware y
mantenimiento remoto.
· Diseño modular: la electrónica interna es
reemplazable, manteniendo el armazón e
interfaces del PRV, para cuando nuevos y más
rápidos mecanismos de carga (HVDC) estén
disponibles en los automóviles. Así se protege
la inversión de despliegue de infraestructura.
Seguridad eléctrica & Protecciones:
· Protección
contra
sobretensiones,
sobrecorrientes y cortocircuito.
· Protección diferencial contra puesta a tierra
accidental.
· Electrónica interna puesta a tierra de forma
segura.
· Armazón no conductivo.
· Interruptor interno para aislar el punto de
recarga de la red de distribución de baja
tensión.
Vehículo Eléctrico: Motor de las Smartgrids
PRV-H:
Soluciones para
aplicaciones
residenciales
Uno de los escenarios más importantes
para la recarga de vehículos eléctricos
es el aparcamiento o garaje doméstico.
Aquí el vehículo es enchufado siempre
que se encuentra aparcado, y se produce
un proceso de carga lenta, normalmente
durante la noche.
Para cubrir esta aplicación, ZIV presenta el
PRV-H, una unidad de recarga monofásica
AC para 1 ó 2 vehículos eléctricos. La unidad
incluye capacidad de comunicación PLC de
baja tensión y GPRS para llevar a cabo la
autenticación y para enlazar el PRV-H a un
contador diferente, o para ser accedido de
forma remota.
La unidad de recarga
monofásica PRV-H soporta
la conexión de hasta
dos vehículos de forma
simultanea.
La máxima potencia de carga son 16A para
aplicaciones monofásicas de 240VAC, y
el nivel de salida puede ajustarse para
adecuarse a instalaciones preexistentes de
menor capacidad.
El PRV-H posee un indicador de estado
en la parte superior para facilitar su
monitorización, y luces laterales que indican
el estado del proceso de carga actual. Un
display frontal ofrece información precisa
del estado e instrucciones al usuario.
El PRV-H soporta hasta 2 tomas de recarga.
El conector tiene un interfaz modular que
puede ser configurable bajo pedido, o
sustituido una vez instalado en campo
mediante un kit de actualización, de forma
que se protege la inversión si el modelo de
vehículo eléctrico o su conector cambian en
el futuro.
Facilitando introducción del Vehículo Eléctrico en
los sistemas de distribución de energía eléctrica
ZIV es uno de los principales suministradores
en las áreas de protección, control, medida
y comunicaciones para sistemas de
infraestructura eléctrica. ZIV ofrece una
nueva gama de productos para aplicaciones
de Smartgrids especialmente diseñadas
para subestaciones de distribución.
Estos productos son componentes clave en
la infraestructura de recarga del vehículo
eléctrico. Permiten la gestión de la carga,
la monitorización de la calidad de onda,
almacenamiento de energía control y
monitorización de baja y media tensión, y
comunicaciones LAN y WAN tanto con la
familia de productos de punto de recarga
PRV como con los sistemas centralizados
de gestión. Estas funciones son parte
esencial de las redes inteligentes, y su
despliegue será un factor clave para el éxito
del vehículo eléctrico.
Esta gama de productos incluye:
· Controlador de punto de recarga de
baja tensión, para gestionar todas las
unidades PRV alimentadas desde un
centro de transformación concreto. Este
equipo incluye un interfaz de comunicación
hacia arriba para aplicaciones de SCADA
o telecontrol del operador.
· Nodo de monitorización y automatización de media tensión.
· Electrónica de potencia, que permite
compensar huecos de tensión, optimizar la
calidad de la onda, y compensar la potencia
reactiva. Estos equipos permiten añadir una
pequeña capacidad de almacenamiento en
centros de transformación para mejorar la
disponibilidad en el caso de picos de carga
o interrupciones breves del suministro de
media tensión.
· Dispositivos
de
comunicaciones:
switches ethernet, routers (GPRS/3G, PLC
de MT), módems (GPRS, PLC de BT).
· Sensores y acopladores para diversas
aplicaciones.
PRV-H:
Equipo doméstico
España
Sede Social (Grupo ZIV):
Parque Tecnológico, 210
48170 Zamudio, Vizcaya
T: +34 94 452 20 03
F: +34 94 452 21 40
Madrid:
Parque Tecnológico de Leganés
C/ Diego Marín Aguilera 14
28918 Leganés, Madrid
T: +34 91 352 70 56
F: +34 91 352 63 04
Barcelona:
C/ Antonio Machado, 78
Edificio Australia
08840 Viladecans, Barcelona
T: +34 93 349 07 00
F: +34 93 349 22 58
Sevilla:
Av. de la Aeronáutica nº 10
(Edificio Helios) Planta 7ª, módulo 4
41020 - Sevilla
T: +34 954 461 360
F: +34 954 462 484
EE.UU. y Canadá:
ZIV USA, Inc.
Chicago Offices
2340 River Road, Suite 210
Des Plaines, IL 60018
T: +1 847 299 6580
F: +1 847 299 6581
Brasil:
Av. Padre Natuzzi, 200
CEP 24.360-180, São Francisco,
Niteroi, Rio de Janeiro
T: +55 21 36 02 8511
F: +55 21 36 02 8511
Singapur:
10 Anson Road #25-07
International Plaza.
Singapore 079903
T: +65 6410 9625
F: +65 6410 9631
Rusia:
Krimsky Val, d.3 str. 2, office 514
119049 Moscow
T: +7 495 642 63 12
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Fernando Guanarteme 16. Ofic. 1º A
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T: +34 94 452 20 03
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