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INGEREV® Infraestructura de Recarga para Vehículos Eléctricos Jon Asín Muñoa – jon.asin@ingeteam.com Muskiz FP Curso de Verano - 27 Junio 2012 El presente del vehículo eléctrico “Si hubiera preguntado a mis clientes que es lo que querían, me hubieran dicho que un caballo más rápido”. Henry Ford (1863 - 1947) Introducción El presente del vehículo eléctrico El vehículo eléctrico ya está aquí ¡Y HA VENIDO PARA QUEDARSE! Ventajas de la electrificación del transporte ■ La electricidad se produce localmente y de diversas fuentes ■ Los precios de la electricidad presentan mayor estabilidad ■ El sector eléctrico tiene suficiente capacidad sobrante ■ La infraestructura principal ya existe ■ Los kilómetros eléctricos son más económicos que los de petróleo ■ Los kilómetros eléctricos son más limpios que los de petróleo Ventajas del VE El pico de Hubbert o “Peak Oil” significa el momento en que la extracción de petróleo del mundo habrá llegado a su cénit El pico de Hubbert ¿Creen que lo hemos alcanzado ya? Producción mundial de petroleo La era del petroleo barato ha pasado a la historia 147$ - Máximo histórico del barril de petróleo Histórico de precios del barril “La crisis financiera que estalló en 2009 fue consecuencia del aumento del precio del barril de petróleo a 147 dólares en julio del 2008” Jeremy Rifkin – Abril 2010 Calentamiento global Emisiones de CO2 del sector del transporte ■ Responsable del 25% de las emisiones de CO2 en 2005 en la UE ■ Las emisiones del transporte podrían llegar a ser el total permitido en el 2050 No hay una “bala de plata” – Múltiples opciones van a ser necesarias ¿Otros combustibles alternativos? Comparativa de Emisiones de CO2 ■ En España y en el resto de Europa, el VE representa una reducción efectiva de emisiones frente a los vehículos convencionales. ■ En 2016, se espera que el MCI optimizado sea un 30% más eficiente Comparativa de emisiones entre el MCI y VE en Europa (hoy)* Fuente: REE, IEA, Planificación de los sectores de electricidad y gas 2008-2016. 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 MCI gasolina (Golf) MCI diesel (Golf) VE con mix generación UE VE con mix generación España VE con mix generación Italia VE con mix generación Alemania VE con mix generación Reino Unido VE con EERR Em is io ne s gC O 2/ km -66% Reducción de emisiones -50% Reducción de emisiones Cortesía de Acciona Energía (*) : 50 a 55 % para el CC; 30 a 40 % en térmica Convencional. 92,5 % para la distribución. (**) : Mix Energético Españoa =386 gr. CO2 por KWh en 2009 y 265 gr. CO2 / KWh en 2016 0 200.000 400.000 600.000 800.000 1.000.000 1.200.000 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Em is io ne s ev ita da s (t C O 2) VE asociado a EERR VE asociado al mix generación Valor del CO2 evitado a 2020 para el VE asociado a EERR: Acumulado a 2020: 2,84 MtCO2 Acumulado a 2020: 2,64 MtCO2 Emisiones de CO2 evitadas por el VE asociado al mix de generación o a EERR (*) El valor del CO2 evitado por el VE, debido a los vehículos convencionales desplazados, será de entre 26 y 100 M€ a 2020 M€ Precio CO2 28,4 10 €/tCO2 56,8 20 €/tCO2 85,2 30 €/tCO2 99,4 35 €/tCO2 1 litro de Gasolina = 2,35 Kgr. CO2 1 litro de Gasoil = 2,70 Kgr. CO2 Cortesía de Acciona Energía Coste económico del CO2 (*) Mix energético español de 0,386 tCO2/MWh en 2009 y 0,265 en 2016 (fuente: Planificación de los sectores de electricidad y gas 2008-2016), emisiones asociadas a la generación renovable: 0 tCO2/MWh. Suponiendo 413.000 VE a 2020 Rendimiento de un VE Gráfica de rendimiento VE vs ICE (*) : 50 a 55 % para el CC; 30 a 40 % en térmica Convencional. 92,5 % para la distribución. (**) : Mix Energético Españoa =386 gr. CO2 por KWh en 2009 y 265 gr. CO2 / KWh en 2016 Cortesía de Acciona Energía 3.600 MWh/año 1.000 coches 25.000 Km / año AWP1500 1.5 MW 200.000 MWh/año Nevada Solar One 64 MW 45.000 Coches 25.000 Km / año 55.000 Coches 25.000 Km / año 160.000 MWh/año Biomass 25 MW Cortesía de Acciona Energía Energía necesaria para el VE Normativa Internacional IEC - ISO Entornos de Normativa para el VE Normativa - Entornos NACIONAL EUROPEA MUNDIAL IEC 61851: Sistema conductivo de carga para vehículos eléctricos (VE) ■ Modo 1 de carga – AC: Conector de red eléctrica estándar, no específico para el VE Es necesario el uso de un DCR previo en la instalación. Máximo 16 A por fase (3,7 – 11 kW) NOTA: En algunos países está prohibido el modo 1 por ley (US) ■ Modo 2 de carga – AC: Conexión del VE a un conector de red eléctrica estándar, mediante un cable especial Cable con dispositivo electrónico intermedio, con función de Piloto de Control y DCR Máximo 32 A por fase (7,4 – 22 kW) ■ Modo 3 de carga – AC: Estación de recarga para uso exclusivo del VE, permanentemente conectada al suministro AC Conector incompatible con el conector de red eléctrica estándar (5 o 7 pines para VE) Máximo 64 A por fase (14,8 – 43 kW) ■ Modo 4 de carga – DC: Estación de recarga para uso exclusivo del VE, permanentemente conectada al suministro AC Cargador de baterías externo al VE, con suministro DC al mismo Hasta 400 A (aprox 50 – 150 kW) IEC 61851 – Modos de carga Gráfico resumen de los 4 modos de carga según IEC 61851 IEC 61851 – Modos de carga Seguridad ■ Las OEMS no quieren el modo 1 No hay comprobación del conductor de tierra IEC 61851 – Modo 1 Seguridad ■ ¿Es fiable el enchufe Schuko para cargas diarias de 16 Amperios de 6 horas? IEC 61851 – Modos 1 y 2 ¿16 Amperios – 6 horas al día? Piloto de Control ■ Modos 2 y 3: El hilo “Piloto de Control” se usa como regulación de la demanda de potencia del VE por medio de la modulación de una señal PWM IEC 61851 – Modos 2 y 3 Circuito Control piloto Regulación corriente vs Duty Cycle del hilo Piloto de Control PWM – 26% = 16 Amperios PWM – 53% = 32 Amperios IEC 62196-2: Bases, clavijas, acopladores de vehículo y entradas de vehículo. Carga conductiva de vehículos eléctricos ■ Yazaki (JP) : 5 pines (L1, L2 / N, PE, CP, CS) Aprobado por la SAE en la norma J1772 110V-230 V / 32 A / 7,2 kW max Grado IP: IPXXB ■ Mennekes (DE) : Elegido “de-facto” para conector en VE por OEMs 7 pines (L1, L2, L3, N, PE, CP, PP) Mono o trifásica con el mismo conector 100 - 500 V / 62 A / 43 kW max Grado IP: IPXXB ■ Scame-Schneider-Legrand (IT/FR) : 7 pines (L1, L2, L3, N, PE, CP, PP) Mono o trifásica con el mismo conector 100 - 500 V / 32 A / 22 kW max Grado IP: IPXXD IEC 62196-2 – Conectores para carga en c.a. IEC 62196-3: Dimensional compatibility and interchangeability requirements for pin and contact-tube couplers with rated operating voltage up to 1 000 V d.c. and rated current up to 400 A, and rated operating voltage up to 690 V a.c. and rated current up to 250 A, for combined a.c./d.c.charging IEC 62196-3 – Conectores para carga en c.c. y c.a. Conector COMBO según IEC 62196-3 62196-3 – Conectores para carga en c.c. y c.a. Clavija y toma de base de corriente Combo según IEC 62196-3 IEC 62196-3 Ed. 1.0 prevista para Diciembre 2013 Proyecto de RD e ITC-BT 52 Gestor de recargas Proyecto de RD e ITC-BT 52 Modificación de la ley de propiedad horizontal Proyecto de RD e ITC-BT 52 Proyecto de RD e ITC-BT 52 Puntos clave del RD e ITC-BT 52 ■ Obligatoriedad de dotar de instalación eléctrica a una de cada veinte plazas de aparcamiento en edificios o estacionamientos de nueva construcción y de una de cada treinta en los ya existentes (2 años para la ejecución de esta obligatoriedad salvo modificación de las CCAA). ■ Obligación de contratar electrificación elevada (> 9,2 kW) en unifamiliares ■ Designación de un circuito adicional C13 para VE (con dispositivo diferencial dedicado) en unifamiliares ■ Uso opcional de un Sistema de Gestión de Carga y Energía (SIGC). El uso de este sistema permitiría cálculos más ventajosos del factor de simultaneidad.■ Elección de la toma de corriente IEC 62916-2 Tipo 2 ■ Uso de magnetotérmico de 10 A para las tomas UNE 20315 (Schuko) ■ Descripción de esquemas de instalación según tipo de vivienda o estacionamiento ITC-BT 52 Infraestructura para la recarga de VE Proyecto de RD e ITC-BT 52 Contadores principales y secundarios Proyecto de RD e ITC-BT 52 ■ Los contadores principales están sujetos a la metrología legal aplicable y con el reglamento unificado de puntos de medida ■ Los contadores secundarios están sujetos a la metrología legal aplicable, pero no al reglamento unificado de puntos de medida al no ser puntos frontera del sistema eléctrico Proyecto de RD e ITC-BT 52 Garajes colectivos Proyecto de RD e ITC-BT 52 Garajes colectivos Proyecto de RD e ITC-BT 52 Garajes colectivos Proyecto de RD e ITC-BT 52 Garajes colectivos Proyecto de RD e ITC-BT 52 Viviendas unifamiliares Infraestructura de recarga VE INGEREV® INGEREV® Gama de producto GARAGE 3,7 – 22 kW AC 1 or 3 fases Modos 1, 2 & 3 IP54 IK10 Ingerev® - Infrastructura de recarga VE CITY 3,7 – 22 kW AC 1 or 3 fases Modos 1, 2 & 3 1 hora autonomía IP54 IK10 ROAD 50 kW DC CHAdeMO Modo 4 IP54 IK08 IngeREV® Garage – Caracteristicas: Entorno privado - AC ■ Instalación mural ■ Hasta 32 A por fase (Una / Tres fases) ■ Modos de carga 1, 2 & 3 (IEC 61851) ■ RFID para identificación de usuario ■ Medidor de potencia y energía ■ Mecanismo de retención del conector (solo Modo 3) ■ Indicación de estado por medio de LEDs ■ Protección antivandálica - IK10 ■ Uso interior o exterior – IP54 ■ RS-485, Ethernet, GPRS, UMTS ■ Protecciones rearmables opcionales ■ OCPP compatible IngeREV® City – Características: ■ 2 modelos según modo de instalación (suelo / mural) ■ Hasta 32 A por fase (Una / Tres fases) ■ Modos de carga 1, 2 & 3 (IEC 61851) ■ RFID para identificación de usuario ■ Medidor de potencia y energía ■ Sistema de bloqueo para evitar acceso no autorizado a las tomas de corriente ■ Mecanismo de retención del conector (Modos 1, 2 & 3) ■ Indicación de estado por medio de LEDs ■ Protección antivandálica - IK10 ■ Uso interior o exterior – IP54 ■ RS-485, Ethernet, GPRS, UMTS ■ Protecciones rearmables opcionales ■ OCPP compatible ■ 1 hora de autonomía con batería auxiliar Entorno público - AC Dimensiones y estética (I) Estación de uso público - AC Dimensiones y estética (II) Estación de uso público - AC Datos técnicos Estación de uso público - AC IngeREV® Road – 50 kW carga en DC según norma CHADEMO Estación de uso Público - DC Recargas locales (configuración básica) ■ Configuraciones de baja y media complejidad ■ Las estaciones de recarga se controlan a través de un servidor de monitorización ■ El servidor ofrece información sobre el estado de los postes, una fácil integración con el operador y los sistemas de pago, portales web, … Infraestructura de Recarga Instalaciones complejas Infraestructura de Recarga Esquema de la infraestructura Estación de uso público - AC RFID Centro de Control Operador de telefonía móvil WLAN WLAN WAN LANLAN Compañía Eléctrica Potencia Datos IngeREV Manager - Software Electrolineras Electrolineras – servicio rápido con grandes potencias 16 - 100 kW 16 - 100 kW 22 kW 22 kW 50 kW + 94 kW ??? Ingecon® MS Hybrid Esquema de conexión ■ Innovador sistema modular ■ Integración de fuentes renovables, un acumulador y un generador auxiliar ■ 30 – 120 kVA Pout trifásica ■ 380 - 430 Vac / 50 – 60 Hz salida ■ 15 - 195 kW Pin fotovoltaica (MPPT) ■ 15 - 180 kW Pin de mini-eólica ■ 30 - 120 kW Pbat cargador batería ■ Eficiencia > 96% ■ Configuración local y remota Ingecon® MS Hybrid Ingecon® MS Hybrid Battery Charger Module Photovoltaic Module Wind Module Inverter Module Load Auxilliary Generator AC Bus DC Bus Ingecon® MS Hybrid Esquema detallado Electrolineras Carga a.c. 3,7 – 22 kW Carga c.c. 50 – 100 kW 50 – 100 kW Batería 100 kWh Ejemplo de configuración para una electrolinera INGEREV® Referencias Referencias comerciales Más de 500 unidades instaladas Estaciones de recarga instaladas en España, Francia, Turquía, Italia... Eventos 2010 Marzo - Acuerdo Renault y Acciona Eventos 2010 Mayo - Salón del automovil sostenible en IFEMA Instalaciones 2010 Mayo - Sede de Ingeteam Energy S.A, Sarriguren, Navarra Instalaciones 2010 Agosto – Gasolinera Villaba, Navarra Instalaciones 2010 Septiembre – Iberdrola, Plan MOVELE Madrid Instalaciones 2010 Iberdrola, Madrid Instalaciones 2010 Dicembre, Acciona, Pamplona Instalaciones 2011 Enero, EVE, Pais Vasco Instalaciones 2011 Enero, EVE, Pais Vasco Instalaciones 2011 Junio – Concurso público en Palencia y Valladolid Instalaciones 2011 Julio – Centro I+D Repsol Instalaciones 2011 – Iberdrola – Opel Ampera Instalaciones 2011 – Renfe – Atocha (Madrid) Instalaciones 2011 – Carrefour 2011 – IFEMA Exhibition Center ( Madrid) Instalaciones Instalaciones 2011 Julio – Concurso de 100 unidades en IBIL (Repsol & Gobierno Vasco) Instalaciones 2011 Julio – Concurso de 100 unidades en IBIL (Repsol & Gobierno Vasco) Instalaciones 2012 Abril – 150 unidades para Renault España Conclusión El futuro del vehículo eléctrico www.ingeteam.com
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