¿Dónde cargan los camiones eléctricos?

Estamos a punto de entrar en la era del camión eléctrico. Claro, ya hay algunos miles de camiones y autobuses eléctricos en las carreteras de Estados Unidos. Ahora, con la aprobación por parte de la Junta de Recursos del Aire de California de la Regla de Flotas Limpias Avanzadas en mayo y con la posibilidad de que (con suerte) se establezca una norma sobre gases de efecto invernadero más estricta que la propuesta para camiones pesados ​​aprobada por la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de EE. UU. en En los próximos meses comenzaremos a ver un cambio significativo de camiones diésel altamente contaminantes a camiones de cero emisiones. Esos camiones de cero emisiones no tardarán en llegar. Las comunidades que han estado sufriendo una exposición desproporcionada a la contaminación del transporte, incluidos los gases de escape de los camiones diésel, han esperado demasiado para obtener ayuda.

Es comprensible que haya habido cierta ansiedad sobre dónde se cargarán todos estos camiones y cómo la red eléctrica servirá a esa nueva carga eléctrica. Como escribí en una publicación anterior, la red puede manejar las cargas de carga de vehículos eléctricos que tenemos ahora. Y puede respaldar la adopción generalizada de vehículos eléctricos (tanto de automóviles de pasajeros como de camiones pesados) si nos preparamos bien a medida que aumenta la adopción de vehículos eléctricos. Profundicemos en cómo es una buena preparación para la carga de camiones pesados.

Un lugar sensato para comenzar (y, de hecho, donde se realizará la mayor parte de la carga de camiones y autobuses) es la base de origen de los vehículos (también conocida como depósito). Los depósitos son grandes lotes y garajes donde se almacenan flotas de camiones y autobuses, como autobuses escolares y de tránsito, vehículos de reparto, camiones de basura y muchos otros, cuando no están en uso. Incluso un tercio de los camiones con remolque realizan el tipo de transporte de carga local o regional más corto que les permite regresar a la base todos los días.

Los operadores de flotas deben iniciar las instalaciones de carga en depósito con un tiempo de antelación suficiente para completar el proyecto antes o al mismo tiempo que se entregan los camiones. Además de la ingeniería del sitio, los permisos, la construcción y los cronogramas de interconexión, otra buena razón para planificar con anticipación tiene que ver con el tiempo necesario para explorar diferentes opciones que puedan reducir los costos. Por ejemplo, un operador de flota puede elegir una proporción vehículo-cargador de uno a uno utilizando cargadores de menor potencia, o la flota puede optar por tener menos cargadores de mayor potencia que compartan los vehículos de la flota. Lo que es mejor para la flota depende del ciclo de trabajo de esos vehículos, la diferencia de costos, la disponibilidad de espacio y otros factores. Los operadores de flotas pueden encontrar que el depósito tiene capacidad para menos vehículos cuando hay espacio para cargar equipos, o que es preferible una ubicación alternativa debido a limitaciones de espacio o capacidad eléctrica.

Como alternativa, algunos operadores de flotas pueden preferir subcontratar la logística de la carga en depósito, optando por contratar una empresa que proporcione la carga como un servicio, donde el proveedor gestiona la instalación y el funcionamiento de los cargadores a cambio de una tarifa. Además de cubrir la logística, los acuerdos de cobro como servicio pueden servir como una alternativa para que el operador de la flota financie el coste inicial del cobro. Según un acuerdo de este tipo, el operador contribuiría efectivamente a esos costos a lo largo del tiempo a través de la tarifa del servicio.

Con algo de tiempo, los operadores de flotas pueden solucionar todos estos problemas para aprovechar el menor costo de propiedad que muchos modelos de camiones ofrecen ahora o que lo harán muy pronto en el futuro. Los fondos y créditos fiscales disponibles a nivel federal y estatal, así como los programas de las empresas de servicios eléctricos, también pueden ayudar con el costo inicial de la carga de camiones y autobuses y mejorar aún más el costo total de propiedad.

Algunos vehículos necesitarán carga pública o carga privada compartida en sitios en la ruta del camión debido a la falta de un depósito en el hogar, las intensas demandas del ciclo de trabajo de los camiones, o ambas cosas. Por ejemplo, un conductor de camión de acarreo independiente, que realiza recorridos de carga de corta distancia en su camión con remolque entre el puerto y un almacén, podría beneficiarse mejor instalando equipos de carga en su ruta para que el conductor pueda completar la carga del camión mientras realiza el transporte. está cargado o descargado. Ese equipo de carga puede ser operado de forma privada detrás de una valla en el puerto o almacén, pero puede ser compartido entre todos los camiones que paran en los sitios como parte de su trabajo. Dado que la mayoría de los camiones operan menos de 100 millas por día en rutas fijas, cargar en ruta en las paradas de trabajo podría adaptarse a muchas vocaciones diferentes de camiones.

Los camiones de larga distancia son un ejemplo de una vocación de camión que necesita una carga pública similar al repostaje disponible en una parada de camiones convencional. La instalación de carga para camiones pesados ​​a lo largo de los corredores de carga hará que los camiones eléctricos sean una opción viable para más operadores de camiones en más rutas de camiones. Sin embargo, existe un problema del huevo y la gallina con la carga pública de muy alta potencia (nivel de megavatios) para camiones, similar al problema de la carga pública para vehículos de pasajeros, sólo que mayor. Las operaciones de transporte por carretera de larga distancia pueden estar interesadas en adoptar modelos eléctricos, pero se están frenando por la falta de carga pública de muy alta potencia. Mientras tanto, los posibles propietarios de estaciones de carga para camiones podrían estar evitando invertir cantidades significativas de dinero en dicha carga, sin saber cuántos usuarios tendrán. Otro obstáculo ha sido la falta de un puerto de carga estándar para la carga del nivel de potencia de megavatios.

Pero hay buenas noticias en este frente. La industria espera finalizar el sistema de carga Megawatt en 2024, que proporcionaría las especificaciones para todo, desde la configuración de las clavijas en el conector de carga hasta la ubicación del puerto en el tractor. Tesla también ha desarrollado su sistema Megacharger, que está implementando en su camión, así como en el Cybertruck. Incluso con una potencia tan alta, la recarga de las enormes baterías de los camiones de largo recorrido llevará algún tiempo. En muchos casos, ese tiempo se ajustará a los requisitos de descanso del ciclo de trabajo de un camionero, aprovechando el tiempo que el camión estaría estacionado de todos modos.

La otra buena noticia es que existen muchos programas gubernamentales y de servicios públicos, así como compromisos del sector privado, para ayudar a financiar la infraestructura de carga que necesitamos en puertos, almacenes, paradas de camiones y otros lugares. Para ver ejemplos, aquí, aquí y aquí.

Si los operadores de redes eléctricas pueden implementar actualizaciones de la red en el momento en que sean necesarias es una cuestión aparte. Los proyectos de carga individuales pueden tardar años en completarse, y las actualizaciones de la red para ampliar la capacidad para dar servicio a instalaciones que constan de una gran cantidad de cargadores de vehículos eléctricos con demandas de energía muy altas en un sitio pueden llevar mucho más tiempo, particularmente en lo que respecta a la infraestructura de la red de transmisión regional. Necesitamos políticas y prácticas para actualizaciones proactivas que reduzcan los cuellos de botella que hemos visto y los que anticipamos que podrían suceder si continuamos con el status quo.

También hay buenas noticias en este frente. Los operadores de redes de todo el país están comenzando a incorporar la planificación de vehículos eléctricos en las estructuras de planificación existentes. En Minnesota, por ejemplo, la Comisión de Servicios Públicos (PUC) del estado ha trasladado los requisitos de planificación y presentación de informes de electrificación del transporte de las empresas de servicios públicos propiedad de inversores al proceso de planificación integrada de la distribución para tener en cuenta los vínculos cada vez mayores entre la planificación de los vehículos eléctricos y la planificación del sistema de distribución. La incorporación de la planificación de vehículos eléctricos en las estructuras de planificación existentes puede ayudar a garantizar que esos procesos tengan en cuenta la adopción de vehículos eléctricos y aumentar la coordinación entre las unidades de negocio de las empresas de servicios públicos. Los procesos de planificación combinados también pueden crear eficiencias administrativas que ayuden a acelerar las necesidades de planificación urgentes.

A medida que los estados avancen hacia una adopción generalizada, muchos se beneficiarán del cambio de las políticas actuales para las llamadas actualizaciones de la red "justo a tiempo", que resultan en proyectos de carga más grandes que se completan demasiado tarde en relación con la entrega de vehículos, a algo mucho más proactivo y práctico. . La Comisión de Servicios Públicos de California ha comenzado a desarrollar un marco para hacer precisamente eso con respecto a la infraestructura de carga en anticipación de un aumento en el número de camiones para cumplir con los Estándares de Camiones Limpios Avanzados y Flotas Limpias Avanzadas. La Planificación de Infraestructura de Transporte de Carga de la PUC de California tiene como objetivo generar pronósticos localmente granulares y de “grado de inversión” sobre la carga de camiones eléctricos para que las empresas de servicios públicos puedan construir de manera proactiva la red para acomodar esas cargas de vehículos eléctricos. En otras palabras, las empresas de servicios eléctricos pueden facilitar que las flotas de camiones se vuelvan eléctricas anticipando e invirtiendo en las necesarias actualizaciones de la red de distribución que requieren largos plazos de entrega antes de que los operadores de flotas soliciten servicios nuevos o adicionales para servir la carga de camiones, en lugar de tener que reaccionar ante esas solicitudes.

En lo que respecta a la planificación de la transmisión, los operadores de redes regionales, como el Operador Independiente del Sistema Midcontinent, ya han comenzado a pensar en cómo la electrificación del transporte afectará las necesidades energéticas totales y el momento de los picos anuales en la demanda de electricidad. Aún queda camino por recorrer para aumentar la ambición de los esfuerzos de planificación de la red. Unos estándares estrictos para los vehículos pueden ofrecer a los operadores de redes una previsión de vehículos eléctricos más segura y apropiadamente ambiciosa para planificar las inversiones en la red.

Las estrategias de integración de vehículos y redes (VGI) son fundamentales para la planificación de infraestructura para camiones. VGI se refiere a cómo los vehículos eléctricos se convierten en parte del complejo sistema de energía eléctrica mediante la gestión de cómo se cargan y, en el caso de los vehículos eléctricos con capacidad de carga bidireccional, la gestión de cómo la energía almacenada en un vehículo eléctrico se puede utilizar para alimentar otras cosas, como proporcionar energía de respaldo o devolver energía a la red eléctrica.

VGI también se puede utilizar para reducir la necesidad de actualizaciones que de otro modo serían necesarias. En el caso más simple, gestionar las cargas de carga de los camiones para alejarlas de los momentos de máxima demanda para la red en su conjunto y/o en el circuito de distribución local puede reducir el tamaño de la actualización de la red necesaria para satisfacer las necesidades de carga en un sitio particular. Esto se debe a que es necesario construir la red para dar cabida a la demanda máxima, el momento de mayor consumo de electricidad del año. El potencial de VGI para reducir la necesidad de actualizaciones de la red se puede mejorar cuando los camiones eléctricos puedan exportar energía a la red en las horas pico (mientras se priorizan las necesidades del ciclo de trabajo de los camiones, por supuesto). De esta manera, la VGI intencional, incluso en sus formas simples, puede ayudar a reducir la escala del desafío de implementación de infraestructura.

No hay tiempo que perder para realizar las inversiones necesarias para garantizar que los camiones eléctricos puedan ponerse en funcionamiento a escala y sacar de las carreteras los camiones diésel lo antes posible. El imperativo de reducir la contaminación perjudicial para la salud en las comunidades más afectadas y frenar las emisiones que calientan el clima así lo requiere. Se han hecho algunos avances. Ahora es el momento de avanzar más rápido y UCS seguirá impulsando una planificación ambiciosa y una mayor inversión en un futuro de camiones limpios en todos los frentes.

Publicado en:Transporte

Etiquetas:camiones eléctricos, vehículos pesados, integración vehículo-red

Sobre el Autor

Samantha Houston es analista senior de vehículos para el programa Transporte Limpio de la Unión de Científicos Preocupados. En su cargo, trabaja para promover políticas públicas e inversiones privadas para infraestructura que respalden la integración generalizada de vehículos eléctricos.

Daniel Barad Gerente de Políticas de los Estados Occidentales

Mark Specht Gerente de Energía/Analista Senior de los Estados Occidentales

Samantha Houston Analista senior de vehículos