Abstract
Sol·licitant de l’informe: Barcelona de Serveis Municipals, S.A. (BSM)Abstract
La creciente preocupación por el deterioro del medio ambiente ha llevado al desarrollo de nuevas tecnologías para el almacenamiento de energía eléctrica. Lo anterior como alternativa para afrontar el desafío que constituye tener sistemas eléctricos energéticamente sostenibles y que a su vez garanticen seguridad de suministro. Todo este desarrollo potencia la inclusión de vehículos eléctricos y la generación de energía a partir de fuentes renovables, sin embargo, esto también provoca cambios en el estado actual del mercado eléctrico. Estos cambios pueden originar un problema de incertidumbre sobre los efectos que se producen en la curva de carga, debido principalmente a la alta demanda eléctrica por la recarga de las baterías de un gran número de vehículos y por permitir una mayor participación de autogeneración. Con el objetivo de preparar el sistema eléctrico para enfrentar dichos cambios, es necesario implementar herramientas como los modelos, que permitan identificar las ventajas e inconvenientes que se pueden presentar. En esta tesis se expone un modelo de simulación para identificar y evaluar los efectos en la curva de carga a partir de dos variables clave. La primera, el porcentaje de penetración tanto de vehículos eléctricos como de micro generación con paneles solares. La segunda, la hora en la que se realiza la recarga de las baterías. Este modelo permite analizar la interacción entre la oferta y la demanda de energía cuando entran en el Sistema Interconectado Nacional las tecnologías ya mencionadas. Los resultados encontrados muestran que, en ausencia de políticas energéticas, una gran penetración de vehículos eléctricos y de sistemas fotovoltaicos para autogeneración podría afectar la estabilidad de la fuente de alimentación. Lo anterior evidencia la importancia de construir un plan que prepare al mercado eléctrico para soportar la entrada de nuevas tecnologías, dado que los efectos en la red varían de acuerdo a las estrategias definidas por el gobierno Abstract: The growing concern about the environmental degradation has led to the development of new technologies for electrical energy storage as an alternative to face the challenge of having energy -efficient electrical systems that ensure security of supply. This development enhances the inclusion of electric vehicles and the generation of energy from renewable sources, but also makes changes in the current state of the electricity market. The changes can lead to the generation of uncertainty problems in the effect s on the load curve due to a high electricity demand when batteries from a large number of vehicles are recharged and to a greater participation in auto - generation. In order to prepare the Electricity System to face the changes, we require to establish a m odel that allows it to determine the effect on the load curve due to the emerging electrical technologies. In this thesis, we present a simulation model for the identification and evaluation of the effects on the load curve from two key variables. The first variable is the percentage of penetration of both electric and micro - generation vehicles with solar panels; The second variable is the moment at which the batteries are recharged. This model allows analyzing the interaction between the supply and the demand of energy when the technologies already mentioned enter into the national power grid . The results show that, in the absence of energy policies, a large penetration of electric vehicles and photo -voltaic systems for auto -generation could affect the stability of the power supplies. This shows the importance of constructing a plan that prepares the electric market to support the emerging technologies, since the effects on the network vary according to the strategies defined by the government.Abstract
La creciente preocupación por el deterioro del medio ambiente ha llevado al desarrollo de nuevas tecnologías para el almacenamiento de energía eléctrica. Lo anterior como alternativa para afrontar el desafío que constituye tener sistemas eléctricos energéticamente sostenibles [...]Abstract
In electric vehicles and plug-in hybrid electric vehicles, the utility grid charges the vehicle battery through a battery charger. Different solutions have been proposed to reduce the size and cost of the charger. One solution to achieve this is to include the devices used in the traction circuit in the charger circuit; this is called an integrated motor drive and battery charger. A split-phase PM motor, a motor with double set of windings, gives the opportunity to implement different winding configurations to keep the motor at stand-still when it is connected to the grid. The motor will act as inductors in the charging process. This is an advantageous chance in order to use the motor in an integrated battery charger. In the current thesis, a non-isolated battery charger based on some of these special configurations is tested. Two different PM motors are utilized in proposed chargers. Different windings configurations have been practically tested. The main challenge is to keep the motor in stand-still during charge operation. Practical results show that with proposed schemes, the motors are in stand-still. A National Instrument CompactRIO system is used to perform the control of the integrated charger in the practical implementation. A brief explanation of the practical setup and a user guide for running the experimental system is included as well. Ingeniería IndustrialAbstract
In electric vehicles and plug-in hybrid electric vehicles, the utility grid charges the vehicle battery through a battery charger. Different solutions have been proposed to reduce the size and cost of the charger. One solution to achieve this is to include the devices used in the [...]Abstract
Resumen: En el presente documento se describe el desarrollo, la implementación y los resultados obtenidos al aplicar una estrategia de estimación en línea del estado de carga de baterías de litio. La estrategia de estimación presentada involucra técnicas algebraicas para realizar la estimación de la tensión de circuito abierto, y se apoya en el clásico método de Newton para estimar el estado de carga. En este trabajo se desarrolla un modelo matemático para predecir el comportamiento de la batería. También se diseña y construye una plataforma de pruebas en donde se validan las estrategias desarrolladas. Adicionalmente, se presentan los resultados obtenidos y se realiza una comparación con otras técnicas de estimación del estado de carga. Abstract. This document describes the development, testing and results of applying an state of charge online estimation strategy for lithium batteries. The estimation strategy involves algebraic techniques in order to estimate the open circuit voltage, and make use of the classic Newton’s method to estimate the state of charge. In this work, a mathematical battery model are developed. Moreover, the design and construction of a testbench to validate the strategies are presented. In addition, the test results and the comparison between other state of charge estimation strategies are shown.Abstract
Resumen: En el presente documento se describe el desarrollo, la implementación y los resultados obtenidos al aplicar una estrategia de estimación en línea del estado de carga de baterías de litio. La estrategia de estimación presentada involucra técnicas algebraicas para realizar [...]Abstract
Both electric power systems and the transportation sector are essential constituents to modern life, enhancing social welfare, enabling economic prosperity and ultimately providing well-being to the people. However, to mitigate adverse climatological effects of emitting greenhouse gases, a rigorous de-carbonization of both industries has been set on the political agenda in many parts of the world. To this end, electrifying personal vehicles is believed to contribute to an affordable and reliable energy model that provides tolerable environmental impact. Representing an inherently flexible electricity demand, plug-in electric vehicles (PEVs) promise to facilitate the integration of variable renewable energy sources. Yet, how should the PEVs' system usage be ideally coordinated for providing benefits to electric power systems in the presence of resource scarcity? The thesis develops a model of an aggregation agent as the interface to the wholesale electricity generators, which is envisaged to be in charge of procuring energy in electricity markets, exposed to uncertainty in prices, fleet availability and demand requirements. This aggregator could coordinate the PEV charging either with direct load control (DLC), i.e., sending power set points to the individual vehicles, or with indirect load control (ILC), i.e., by sending retail price signals. Contributing to the technical literature this thesis has on the one hand proposed a two-stage stochastic linear program for the PEV aggregator's day-ahead and balancing decisions with DLC over a large fleet of PEVs, while accounting for conditional value at risk in the objective function. On the other hand, it has put forward a formulation of ILC coordination as a bi-level optimization problem given by mathematical programming with equilibrium constraints, in which 1) the upper level decisions on retail tariffs and optimal bidding in electricity markets are subject to 2) the lower level client-side optimization of PEV charging schedules. These decisions may respect a potential discomfort that could arise when PEV users have to deviate from their preferred charging schedule. Set in an existing, real medium voltage distribution network with urban characteristics and spatial PEV mobility, network UoS tariffs for capacity have been applied to both DLC and ILC scheduling by a PEV aggregator. Både elkraftsystem och transportsektorn är nödvändiga komponenter av vårt moderna liv – de förstärker den sociala välfärden, möjliggör ekonomisk framgång och bidrar slutligen med välmående för folket. För att undvika skadliga klimateffekter av utsläppta växthusgaser har en rigorös utfasning av fossila bränslen inom båda dessa sektorer prioriterats på politiska agendor runtom i världen. På så vis förväntas elektrifieringen av personbilar bidra till en prisvärd och pålitlig energimodell som ger en acceptabel miljöpåverkan. Med en betydande flexibilitet i efterfrågan på el har elbilarna möjlighet att underlätta integrationen av förnybara energikällor. Frågan är då, hur ska elbilarnas elanvändning koordineras för att bäst bistå elkraftsystemet med hänsyn till resursbrist? Det huvudsakliga syftet med den här forskningen är att föreslå beslutsstödsverktyg som kan förbättra systemeffektiviteten genom elbilsladdning. Forskningen utvecklar en modell för en aggregatoragent som länk till grossistelproducenterna, som antas vara ansvariga för att köpa energi på elmarknaden, under osäkerhet inom priser, tillgång på bilar och efterfrågan. Aggregatorn kan koordinera elbilsladdningen antingen genom direkt efterfrågekontroll, med kraftbegräsningar för enskilda elbilar, eller genom indirekt efterfrågekontroll, men prissignaler. Den här avhandlingen har å ena sidan föreslagit ett tvåstegs stokastiskt linjärt program för elbilsaggregatorns spotmarknads- och balansbeslut med direkt efterfrågekontroll för en stor elbilsflotta, genom att ta hänsyn till conditional value at risk i målfunktionen. Å andra sidan har den tagit fram en formulering för koordinering av indirekt efterfrågekontroll som ett bileveloptimeringsproblem med jämviktsrestriktioner, där 1) de övre besluten om slutkundspriser och optimal budgivning i elmarknaderna med förbehåll för 2) den lägre optimeringen av kundoptimeringen av laddningsscheman. Dessa beslut kan åsamka möjligt obehag för elbilsanvändarna då de behöver avvika från sina föredragna laddningsscheman. Kapacitetsnätverkstariffer har tillämpats både för direkt och indirekt laddningskontroll för en elbilsaggregator, i ett existerande distributionsnätverk med urbana egenskaper och spatiala laddningsscheman för elbilar. ¿Cómo sería nuestra sociedad moderna, si no existiese el acceso generalizado a la electricidad y cómo viviríamos sin transporte motorizado? Parece muy difícil imaginar nuestras sociedades contemporáneas en países desarrollados sin los sistemas eléctricos como la columna vertebral para incrementar el beneficio social, el desarrollo económico y ultimadamente el bienestar humano. No hay duda que el sector transporte es un constituyente esencial para la vida moderna. Sin embargo, para mitigar los efectos adversos de los gases de efecto invernadero, una rigorosa descarbonización del sector eléctrico y transporte ha sido establecida en la agenda política de muchas partes del mundo. En este sentido, se espera que los vehículos contribuyan a lograr un modelo energético accesible y fiable con un impacto ambiental tolerable. Pero todavía existe una duda: ¿Exactamente cuánto deberían coordinarse los vehículos eléctricos, de tal manera que puedan proveer beneficios al sistema eléctrico en la presencia de escasez de recursos? El principal objetivo de esta investigación es proponer herramientas de soporte que puedan mejorar la eficiencia de todo el sistema a través de la carga de vehículos eléctricos. Un agente agregador podría ser el interfaz con el mercado mayorista de electricidad en la cual el agregador está encargado de comprar energía en los mercados eléctricos exponiéndolo a la incertidumbre de precios, la disponibilidad de la flota de vehículos y los requerimientos de demanda. Este agregador podría coordinar la carga de vehículos eléctricos con control directo de carga (CDC), esto es enviando consignas a los vehículos individuales, o con control indirecto de cargas (CIC), enviando señales de precios minoristas. Esta tesis contribuye con la literatura técnica en dos maneras, por un lado propone una programación lineal en dos etapas con CDC para el agregador de vehículos eléctricos que toma decisiones de oferta en el mercado diario y desvíos de energía para una flota grande de vehículos eléctricos, mientras se tiene en cuenta el valor en riesgo condicional. Por otro lado, se propone una formulación de coordinación con CIC como un problema de optimización binivel dado por una programación matemática con restricciones de equilibrio, donde 1) las decisiones del nivel superior son el diseño de las tarifas minoristas y las ofertas óptimas en los mercados, que dependen de 2) las decisiones de optimización de tiempo de carga de los vehículos eléctricos por parte de los clientes, que se da en un nivel inferior. Las tarifas de red han sido aplicadas a ambos CDC y CIC, estas tarifas están basadas en una red de distribución de media tensión con características urbanas y con movilidad de vehículos eléctricos. Zowel het elektrische energiesysteem als het transportsysteem leveren een essentiële bij-drage aan de hedendaagse samenleving: het verhogen de maatschappelijke welvaart, het toelaten van economische vooruitgang, en het verbeteren van het menselijke welzijn. Echter, om de nadelige effecten van broeikasgassen te beperken, is een verregaande decarbonisatie van beide sectoren een belangrijk politiek agendapunt geworden in verschillende delen van de wereld. De elektrificatie van personenwagens wordt geacht bij te dragen aan een betaalbaar en betrouwbaar energiemodel dat een aanvaardbare milieu impact heeft. De inherente flex-ibiliteit in de energievraag van plug-in elektrische voertuigen (PEV’s) is beloftevol voor de facilitering van de integratie van hernieuwbare energiebronnen. De vraag is: hoe kan het opladen van PEV’s het best gecoördineerd worden om voordelig te zijn voor het elektrische energiesysteem op momenten van productieschaarste? Het belangrijkste doel van dit onderzoek is om beleidsondersteunende hulpmiddelen aan te bieden, om het totale systeemrendement te verbeteren door middel van het gecoördineerd opladen van PEV’s. Het proefschrift ontwikkelt een model van een aggregatie-agent die als interface fungeert naar de groothandelsmarkt van elektriciteitsproducenten. De aggregator is verantwoordelijk voor de aankoop van de energie op deze elektriciteitsmarkten, en is bij-gevolg blootgesteld aan prijsvolatiliteiten, de beschikbaarheid van de voertuigvloot, en de vereiste energievraag. Deze aggregator kan het opladen van de PEV‘s coördineren via directe lastregeling (Direct Load Control, DLC), het verzenden van de vermogenssetpoints naar de individuele voertuigen, of via indirecte lastregeling (Indirect Load Control, ILC), het sturen van prijssignalen. De bijdrage van dit proefschrift aan de technische vakliteratuur is tweeledig. Ener-zijds wordt er een tweetraps stochastische lineaire programmatiemethode voorgesteld voor de beslissingen van de PEV aggregator op de day-ahead markt en de balanceringsmarkt, waarbij rekening gehouden wordt met het voorwaardelijke risicogehalte van de doelfunctie. Ander-zijds wordt er een formulering van de ILC-coördinatie voorgesteld, als een bi-level optimalisatie probleem dat gebaseerd is op de wiskundige programmeringsmethode met evenwichtsbeperkin-gen. Hierbij zijn er 1) de high-level beslissingen omtrent de retailtarieven en de optimale biedstrategie in de elektriciteitsmarkten, en 2) de low-level optimalisatie van de individuele PEV oplaadschema’s. Deze beslissingen kunnen een mogelijk ongemak creëren door de af-wijking van het optimale laadschema voor de PEV-gebruiker. Voor een realistisch en bestaand stedelijk middenspanning distributienetwerk en ruimtelijk PEV mobiliteitsgedrag, zijn UoS capaciteitstarieven toegepast door een PEV-aggregator, zowel voor DLC- als ILC-gebaseerde laadcoördinatie. "p"SETS Joint Doctorate"/p""p"The Erasmus Mundus Joint Doctorate in Sustainable Energy Technologies and Strategies, the SETS Joint Doctorate, is an international programme run by six institutions in cooperation:"/p""p"• Comillas Pontifical University, Madrid, Spain"/p""p"• Delft University of Technology, Delft, the Netherlands"/p""p"• Florence School of Regulation, Florence, Italy"/p""p"• Johns Hopkins University, Baltimore, USA"/p""p"• KTH Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden"/p""p"• University Paris-Sud 11, Paris, France"/p""p"The Doctoral Degrees provided upon completion of the programme are issued by Comillas Pontifical University, Delft University of Technology, and KTH Royal Institute of Technology."/p""p"The Degree Certificates are giving reference to the joint programme. The doctoral candidates are jointly supervised, and must pass a joint examination procedure set up by the three institutions issuing the degrees."/p""p"This Thesis is a part of the examination for the doctoral degree."/p""p"The invested degrees are official in Spain, the Netherlands and Sweden respectively."/p""p"SETS Joint Doctorate was awarded the Erasmus Mundus excellence label by the European Commission in year 2010, and the European Commission’s Education, Audiovisual and Culture Executive Agency, EACEA, has supported the funding of this programme"/p""p"The EACEA is not to be held responsible for contents of the Thesis."/p""p"QC 20150923Abstract
Both electric power systems and the transportation sector are essential constituents to modern life, enhancing social welfare, enabling economic prosperity and ultimately providing well-being to the people. However, to mitigate adverse climatological effects of emitting greenhouse [...]Abstract
En el contexto actual, donde el calentamiento climático es cada vez más importante, existe la necesidad de limitar el consumo de combustibles fósiles. De esta manera, el transporte es uno de los sectores en los que más se están generando cambios en cuanto a la sostenibilidad. El vehículo eléctrico aparece como una solución para este cambio paulatino ya que no contamina localmente y su balance energético es muy eficiente. Así, se han propuesto diferentes programas para el crecimiento del vehículo eléctrico en el parque automotor. Sin embargo, el cambio de vehículos de gasolina por vehículos eléctricos genera desafíos en varios aspectos, como el impacto que ocasiona en la red eléctrica una implantación masiva: caídas de tensión, pérdidas de potencia, problemas con la calidad de la electricidad, inversiones importantes, etc. Se han planteado algunas soluciones en la parte operativa, pero muchas de ellas no han tomado en cuenta la flexibilidad de los usuarios, lo cual es muy importante para la adopción de vehículos eléctricos. De igual manera, en muchas ocasiones, en la literatura se asumen valores para ciertas variables (estado de carga, recorrido, tipo de batería, etc) que pueden cambiar según el comportamiento de cada usuario, lo que modificaría las previsiones realizadas. Finalmente, pocos trabajos han estudiado el impacto de lo vehículos eléctricos en redes eléctricas cuya gestión energética es más complicada debido a su aislamiento de una macrored y con alta penetración de energías renovables, como lo son las microredes. En este marco, esta tesis propone un enfoque novedoso en cuanto a la participación de los usuarios de vehículos eléctricos en la operación y planificación de diferentes sistemas eléctricos de potencia. Esta trata de algunos aspectos principales: disminución de costos de carga, participación en servicios de regulación, aprovechamiento de energía renovable, así como la planificación de generación de una microred incorporando vehículos eléctricos. En una primera parte, se presenta un análisis del vehículo eléctrico y su interacción en sistemas de potencia. De igual manera, se presentan los trabajos de investigación relacionados sobre la temática. En base al análisis de dichos trabajos, esta tesis propone una nueva metodología para optimizar la carga de los vehículos eléctricos. Se propone la participación de un nuevo agente del mercado eléctrico, el Agregador de vehículos eléctricos. Tendrá que gestionar la carga de dichos vehículos en una importante zona, coordinar con el operador de la red para evitar fallos y minimizar los costos de carga. De igual manera, se considera la diferente flexibilidad de los usuarios ya qu podrán escoger una tarifa que se adapte a su disponibilidad en espera y pagar el precio por aquello. La metodología ha sido aplicada a un caso de estudio a la red de Quito, Ecuador. Se propone también la participación en servicios de regulación, necesitando esta vez de usuarios que sean más flexibles al dejar su vehículo conectado a la red. Se considera las tarifas de la parte anterior para realizar dicho estudio. De igual manera, se aplicó al caso de estudio de la red de Quito, Ecuador. Con el crecimiento de las energías renovables, como solar y eólica, la gestión de la electricidad se vuelve más compleja. Con vistas a utilizar el exceso de energía renovable, se propone una tarifa de electricidad que permita al agregador de cargar los diferentes vehículos, tomando en cuenta precios bajos en periodos en donde la energía renovable esté en exceso. Finalmente, se plantea a planificación de generación de una microred que incluya la introducción masiva de vehículos eléctricos. Se aplicó al caso de las islas de Santa Cruz y Baltra, Galápagos, Ecuador, estudiando el impacto en los costos y en el medio ambiente de nueva generación y considerando la variación del precio del diésel debido a su incertidumbre. In the current context, where global warming is growing progressively, it is fundamental to limit fossil fuels consumption. Hence, transportation is one of the sectors in which several changes are occurring considering the sustainability. The Electric Vehicle appears as a new solution for this gradual change; it does not pollute locally and its energy's balance is very efficient. So, different programs have been proposed for the growth of electric vehicles in the automotive market. Nevertheless, the change from internal combustion vehicles to electric vehicles generates challenges in several aspects, such as the impact in the electric grid of a massive introduction of electric vehicles: voltage drops, power losses, quality of electricity issues, important investments, among others. Several solutions in operation have been formulated, but most of them do not consider the flexibility of users, which is a significant criterion for the electric vehicle acquisition. Moreover, in several works of the literature, many variables are assumed (stateof- charge, routes, type of battery, etc), which can vary significantly depending on the user, so also the results. Finally, few works have studied the impact of electric vehicles in very complex power systems, as the ones that are isolated from a macrogrid and because of significant penetration of renewable energy sources, such as microgrids. In this context, this thesis proposes a novel approach to the participation of the electric vehicle users in operation and planning of different electric power systems. This thesis is intended to cover various topics: charging costs decrease, regulation services participation, use of an excess of renewable energy, and the power generation planning of a microgrid considering the introduction of electric vehicles. In a first part, an analysis of the electric vehicle and its interaction with power systems is presented. Additionally, the principal works on the topic are summarized. Based on the analysis of these works, this thesis proposes a new methodology for optimizing the charge of electric vehicles. The participation of a new agent of the electricity market, the electric vehicle aggregator, is proposed. It has the ability to manage the charge of the electric vehicles in a zone with significant size, to coordinate with the grid operator in order to avoid troubles and to minimize charging costs. Furthermore, the different flexibility of electric vehicle users is considered because they will choose an EV customer choice product (CCP) that is adapted to their waiting needs and to the cost they can pay. The methodology has been applied to a case study in the grid of Quito, Ecuador. The participation in regulation services has been also considered to discuss this participation in Ancillary services. The CCPs from the part before are considered for performing such study but assuming more involvement from the electric vehicle users. The case study of Quito, Ecuador, was also studied. With the growth of renewable energies, such as solar and wind, the electricity management becomes more complicated. In order to use the excess of renewable energy, an EV charging mechanism for the aggregator is proposed, based on low prices when the renewable energy is in excess. Finally, a power generation planning for a microgrid is proposed, considering the massive introduction of electric vehicles. The case of the Santa Cruz and Baltra islands, Galapagos, Ecuador are studied to determine its costs and environmental impacts, based on diesel costs sensitivity studies to account for its uncertainty. En el context actual, on l'escalfament climàtic és cada vegada més important, hi ha la necessitat de limitar el consum de combustibles fòssils. El transport és un dels sectors en els quals més s'estan generant canvis pel que fa a la sostenibilitat. El vehicle elèctric apareix com una solució per a aquest canvi gradual ja que no contamina localment i el seu balanç energètic és molt eficient. Així, s'han proposat diferents programes per al creixement del vehicle elèctric al parc automotor. No obstant això, el canvi de vehicles de gasolina per vehicles elèctrics generen desafiaments en diversos aspectes, com son l'impacte que ocasiona a la xarxa elèctrica una implantació massiva: caigudes de tensió, pèrdues de potència, problemes amb la qualitat de l'electricitat, inversions importants, disminució de la vida útil dels transformadors, etc. S'han plantejat algunes solucions a la part operativa, però moltes d'elles no han tingut en compte la flexibilitat dels usuaris, la qual cosa és molt important per a l'adopció de vehicles elèctrics. De la mateixa manera, en moltes ocasions, en la literatura s'assumeixen valors per certes variables (estat de càrrega, recorregut, tipus de bateria, etc.) que poden canviar segons el comportament de cada usuari, el que modificaria les previsions realitzades. Finalment indicar que pocs treballs han estudiat l'impacte del que vehicles elèctrics en xarxes elèctriques on la gestió energètica és més complicada a causa del seu aïllament d'una macroxarxa i amb alta penetració d'energies renovables, com ho són les microxarxes. En aquest marc, aquesta tesi proposa un enfocament nou pel que fa a la participació dels usuaris de vehicles elèctrics en l'operació i planificació de diferents sistemes elèctrics de potència. Aquesta tracta alguns aspectes principals: disminució de costos de càrrega, participació en serveis de regulació, aprofitament d'energia renovable, així com la planificació de generació d'una microxarxa incorporant vehicles elèctrics. En una primera part, es presenta una anàlisi del vehicle elèctric i la seva interacció en sistemes de potència. De la mateixa manera, es presenten els treballs de recerca relacionats sobre la temàtica. En base a l'anàlisi d'aquests treballs, aquesta tesi proposa una nova metodologia per optimitzar la càrrega dels vehicles elèctrics. Es proposa la participació d'un nou agent del mercat elèctric, el Agregador de vehicles elèctrics. Haurà de gestionar la càrrega d'aquests vehicles en una important zona, coordinar amb l'operador de la xarxa per evitar fallades i minimitzar els costos de càrrega. De la mateixa manera es considera la diferent flexibilitat dels usuaris ja que podran escollir una tarifa que s'adapti a la seva disponibilitat en espera i pagar el preu per allò. La metodologia ha estat aplicat a un cas d'estudi a la xarxa de Quito, Equador. Es proposa també la participació en serveis de regulació, necessitant aquest cop d'usuaris que siguin més flexibles en deixar el seu vehicle connectat a la xarxa. Es consideren les tarifes de la part anterior per a realitzar dit estudi. De la mateixa manera, es va aplicar al cas d'estudi de la xarxa de Quito, Equador. Amb el creixement de les energies renovables, com solar i eòlica, la gestió de l'electricitat es torna més complexa. Amb vista a utilitzar l'excés d'energia renovable, es proposa un tarifa d'electricitat que permeti a l'agregador de carregar els diferents vehicles, especialment en períodes on l'energia renovable estigui en excés. Finalment, es planteja la planificació de generació d'una microxarxa que inclogui la introducció massiva de vehicles elèctrics. En concret, es va aplicar al cas de la illes de Santa Cruz i Baltra, Galápagos, Equador, estudiant l'impacte de la nova generació en els costos i en el medi ambient i considerant la variació del preu del dièsel, causa de la seva incertesa. Clairand Gómez, JM. (2018). New strategies for the massive introduction of electric vehicles in the operation and planning of Smart Power Systems [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/110971 TESISAbstract
En el contexto actual, donde el calentamiento climático es cada vez más importante, existe la necesidad de limitar el consumo de combustibles fósiles. De esta manera, el transporte es uno de los sectores en los que más se están generando cambios en cuanto a la sostenibilidad. [...]Abstract
¿En qué momento es adecuado adquirir vehículos eléctricos para la operación de transporte de carga en Colombia?, es una pregunta que los encargados de las empresas de transporte en Colombia deben responder para poder seguir funcionando en las actuales y eventuales nuevas regulaciones ambientales aplicadas al transporte de carga. En el presente trabajo se desarrolló un modelo que permite evaluar la factibilidad económica del cambio de vehículos con motor de combustión interna (VCI) a vehículos eléctricos (VE) en el transporte de carga en Colombia, aportando un análisis que permita a las empresas revisar varios escenarios y casos de aplicación. La velocidad del cambio de los VCI por VE en Colombia depende principalmente del comportamiento del costo de fabricación de las baterías, y de las operaciones en las que se desempeñen los vehículos, pues las operaciones en las que el peso no es la restricción más importante presentan una factibilidad económica mejor y más rápida que en las operaciones donde el peso es importante, principalmente porque los VE tienen mayor peso tara que los VCI. Por otro lado, si se colocaran de manera permanente restricciones de circulación de al menos 6 horas a la semana para los VCI, los VE resultarían ser más económicos que los VCI antes del año 2025 para operaciones en las que el peso es la restricción es la más importante Abstract: when is it appropriate to acquire electric vehicles for the cargo transport operation in Colombia? It is a question that the managers of the transportation companies in Colombia must answer to be able to continue operating in the current and possible new environmental regulations applied to cargo transport. In the present work a model was developed that allows to evaluate the economic feasibility of the change of vehicles with internal combustion engine to electric vehicles in cargo transportation in Colombia, providing an analysis that allows companies to review various scenarios and application cases. The speed of the change of vehicles with internal combustion engine for electric vehicles in Colombia depends mainly on the behavior of the cost of manufacturing the batteries, and on the operations in which the vehicles are performed, since the operations in which the weight is not The most important restriction has a better and faster economic feasibility than in operations where the weight is important, because the VE have a greater empty weight than the IVC. On the other hand, if traffic restrictions of at least 6 hours per week for VCIs were permanently placed, VEs would prove to be cheaper than VCIs before the year 2025 for operations in which the weight is the most important restriction.Abstract
¿En qué momento es adecuado adquirir vehículos eléctricos para la operación de transporte de carga en Colombia?, es una pregunta que los encargados de las empresas de transporte en Colombia deben responder para poder seguir funcionando en las actuales y eventuales nuevas regulaciones [...]