La expansión de los vehículos eléctricos exige modernización de la red eléctrica en Estados Unidos

La expansión de los vehículos eléctricos en Estados Unidos podría transformar la red eléctrica nacional, pero su verdadero potencial solo se alcanzará si el despliegue de infraestructura avanza al mismo ritmo que la adopción de esta tecnología.

Un estudio elaborado por Ziyou Song, ingeniero de sistemas energéticos en la Universidad de Michigan y citado por el medio ambiental estadounidense Grist, advierte que el sistema denominado “vehicle-to-grid” (V2G), que permite a los autos devolver energía a la red en momentos de demanda máxima, será insuficiente si la infraestructura eléctrica no se refuerza prontamente para soportar la carga adicional y facilitar la transición hacia fuentes renovables.

La investigación, presentada en Grist, modeló escenarios para la región de la Bahía de San Francisco, proyectando distintos ritmos de adopción de autos eléctricos y energía solar, así como los lugares y horarios previstos para la recarga de los autos.

Los autores integraron factores como posibles reducciones en incentivos fiscales federales —que podrían desacelerar la demanda— y el impacto de la volatilidad de precios del combustible producto de conflictos internacionales, hechos que posiblemente incentiven a más conductores a optar por alternativas eléctricas.

El reporte subraya que invertir de forma anticipada en la renovación de transformadores y tendidos eléctricos es más económico que reaccionar por fases ante una sobrecarga progresiva. Así, la red podrá absorber sin tensiones la demanda adicional causada por miles de autos conectados simultáneamente.

Además, la posibilidad de enviar electricidad desde sus baterías convierte a los EV en una reserva distribuida de energía, lista para mitigar picos de consumo y estabilizar el sistema, tal como se detalla en el estudio dirigido por Song.

Las redes inteligentes dependen de inversiones paralelas a la masificación de los vehículos eléctricos

El sistema eléctrico requiere ajustar la generación y consumo de energía en tiempo real. Con combustibles fósiles, las empresas podían incrementar la producción simplemente quemando más gas o carbón si subía el consumo.

En contraste, las energías renovables enfrentan el desafío de la “intermitencia”: la producción solar y eólica no puede regularse a demanda, debido a que depende de factores climáticos. De acuerdo con Grist, empresas eléctricas de California lograron en abril cubrir 43% de la demanda estatal con baterías, seis veces el aporte de la presa Hoover, gracias a sistemas de almacenamiento conectados a la red.

El enfoque V2G no busca reemplazar las “granjas de baterías” centralizadas, sino dividirlas en pequeñas unidades distribuidas en barrios y ciudades, donde cada automóvil conectado puede enviar energía durante los momentos más caros o cuando cae el sol y aumenta el uso doméstico.

La integración de autobuses escolares eléctricos multiplica el potencial, ya que sus baterías —mayores que las de un auto convencional— funcionan como refuerzo del sistema en pruebas piloto actuales.

Incentivos, limitantes y rol de las baterías viejas en una red resiliente

El desafío inmediato para operadores y autoridades energéticas es establecer mecanismos de incentivo atractivos para que los usuarios de EV se sumen al V2G, así como determinar la compensación adecuada por la energía cedida al sistema.

Según Chris Rauscher, vicepresidente y jefe de servicios de red en la empresa de energía solar residencial Sunrun, citada por el medio ambiental estadounidense Grist, la meta es alcanzar un nivel de participación tal que las diferencias individuales de comportamiento de los conductores no afecten el funcionamiento global: “Cuando operas con 3.000, 30.000 o 300.000 vehículos, no importa si algunos usuarios optan por no participar”.

No obstante, el uso bidireccional de las baterías podría acortar su vida útil por el mayor número de ciclos de carga y descarga. En respuesta a este inconveniente, empresas eléctricas ya reutilizan baterías de vehículos eléctricos que descienden a entre 70 y 80 % de su capacidad original, convirtiéndolas en acumuladores estacionarios.

Patricia Hidalgo-González, directora del Laboratorio de Energía Renovable y Matemáticas Avanzadas de la Universidad de California en San Diego, explicó a Grist que algunos programas piloto contemplan incluso el reemplazo de la batería para el propietario luego de tres años de servicios V2G.

El V2G puede potenciarse cuando se combina con la gestión activa y programada de la carga nocturna: algoritmos que optimizan los horarios de recarga para evitar picos simultáneos, permitiendo que los autos carguen a tarifas más bajas mientras sus dueños duermen.

Como subraya Song a Grist, “debemos modernizar el sistema eléctrico lo antes posible, pues el V2G no es una solución mágica”.