Almacenamiento de baterías para estaciones de carga de vehículos eléctricos: ¿Cuándo merece la pena?

Los parques de recarga para vehículos eléctricos comerciales están adquiriendo cada vez más importancia para empresas, centros logísticos, propiedades comerciales, hoteles, supermercados y operadores de flotas. A medida que más vehículos eléctricos se incorporan al uso diario, muchos centros se enfrentan a una creciente presión sobre su conexión a la red eléctrica, especialmente cuando se cargan varios vehículos simultáneamente o se instalan cargadores rápidos de CC.

Un sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS, por sus siglas en inglés) puede ayudar a abordar este desafío. Amortigua los picos de potencia a corto plazo, apoya el uso de energía solar in situ y ayuda a las empresas a aprovechar mejor la capacidad de su red eléctrica disponible.

Este artículo explica cuándo merece la pena invertir en almacenamiento de baterías para parques de carga de vehículos eléctricos comerciales, qué factores económicos son importantes y cómo las empresas pueden alinear el tamaño de la batería, la potencia de carga y la conexión a la red para un funcionamiento fiable y eficiente.

Por qué los parques de recarga comerciales para vehículos eléctricos ejercen presión sobre la red eléctrica</p>

Un único punto de recarga para vehículos eléctricos suele ser suficiente para muchos establecimientos comerciales. El problema surge cuando se cargan varios vehículos simultáneamente o cuando se añaden cargadores rápidos de CC. En estos casos, la demanda de energía a corto plazo puede aumentar significativamente.

Para los puntos de recarga comerciales de vehículos eléctricos, la planificación depende en gran medida de la capacidad de la red disponible y de la frecuencia con la que se producen cargas elevadas. Si la conexión existente no es suficiente, las empresas deben evaluar si se requiere una mejora de la red o si el almacenamiento en baterías, la gestión de la carga y un sistema fotovoltaico pueden funcionar conjuntamente como una solución más rentable.

Cómo funciona el almacenamiento de baterías en un parque de carga para vehículos eléctricos

En un parque comercial de carga de vehículos eléctricos, un sistema de almacenamiento de batería Funciona como un amortiguador de energía entre la red eléctrica, el sistema fotovoltaico, la infraestructura de carga y los consumidores de energía in situ.

La batería se carga cuando la demanda de electricidad es baja o cuando hay un excedente de energía solar disponible. Cuando varios vehículos se cargan al mismo tiempo y la demanda en el lugar aumenta, la batería suministra energía adicional. Esto reduce la demanda a corto plazo en la conexión a la red eléctrica.

Y Sistema inteligente de gestión de energía controla cuándo se carga o descarga la batería. En un parque de carga para vehículos eléctricos, el BESS puede reducir las cargas máximas, apoyar el autoconsumo solar y proporcionar energía de carga a corto plazo. Para las empresas, no es solo un sistema comercial de almacenamiento de baterías, sino también una parte activa de la estrategia de carga y energía.

¿Cuándo merece la pena el almacenamiento de energía en baterías para los parques de recarga de vehículos eléctricos?

La conveniencia de un sistema de almacenamiento de baterías para un parque de carga comercial de vehículos eléctricos depende de las condiciones del sitio, la potencia de carga, el perfil de uso, las limitaciones de la red eléctrica y la infraestructura energética existente. Resulta especialmente valioso cuando el almacenamiento de baterías puede resolver varios problemas simultáneamente, como la capacidad limitada de la red, las cargas máximas, la integración solar o la compatibilidad con la carga rápida.

Capacidad limitada de la red eléctrica o carga rápida de CC

El almacenamiento de energía en baterías suele ser valioso cuando la conexión a la red eléctrica existente no es suficiente para la infraestructura de carga de vehículos eléctricos planificada, o cuando la capacidad disponible es solo ligeramente superior a la demanda prevista. Esto es especialmente relevante para los emplazamientos que añaden más puntos de carga, cargadores de CC o estaciones de carga rápida.

En estas situaciones, una batería puede amortiguar los picos de potencia a corto plazo y aprovechar mejor la capacidad de la red eléctrica disponible. Esto resulta especialmente útil cuando es necesario ampliar un parque de carga para vehículos eléctricos, cuando solo se requiere una alta potencia de carga en determinados momentos o cuando debe limitarse la demanda máxima de la red.

Un sistema de almacenamiento de baterías no siempre reemplaza una mejora de la red eléctrica. Sin embargo, puede hacer que el diseño general del proyecto sea más flexible y económicamente viable, especialmente para los puntos de recarga de vehículos eléctricos con limitaciones de red.

Reducción de picos de demanda y cargos por demanda

Muchas tarifas eléctricas comerciales incluyen cargos por demanda además de los costos de consumo de energía. Cuando varios vehículos se cargan al mismo tiempo, la demanda de energía en el sitio puede aumentar rápidamente. Si esta demanda máxima es relevante para la facturación, puede tener un impacto significativo en los costos de electricidad.

El almacenamiento de baterías puede soportar afeitado de picos al reducir estos picos a corto plazo. Cuando la demanda de la red alcanza un umbral definido, la batería se descarga y suministra parte de la energía requerida. Esto ayuda a mantener la demanda de la red por debajo del nivel objetivo y puede contribuir a la reducción de los cargos por demanda.

Esto es especialmente relevante para los puntos de recarga comerciales de vehículos eléctricos con múltiples puntos de recarga, sesiones de recarga simultáneas regulares, altas demandas de carga o necesidades de energía adicionales derivadas de la producción, sistemas de refrigeración, bombas de calor o equipos del edificio.

Patrones de cobro predecibles para flotas o clientes

El almacenamiento de energía en baterías funciona mejor cuando el parque de carga para vehículos eléctricos se utiliza con regularidad. Cuanto más predecibles sean los tiempos de carga y los perfiles de carga, más eficazmente se podrá cargar y descargar la batería.

Entre los ejemplos típicos se incluyen flotas de empresas, vehículos de logística, zonas de aparcamiento para empleados, establecimientos minoristas y propiedades comerciales con patrones de carga recurrentes. Estos lugares suelen tener perfiles de carga predecibles que pueden gestionarse de forma más eficaz con almacenamiento de baterías y gestión inteligente de la carga.

Si un parque de carga para vehículos eléctricos se usa poco o la demanda de carga es muy irregular, el almacenamiento en baterías puede resultar menos rentable. El factor clave no es solo la capacidad de carga instalada, sino también el uso real durante el funcionamiento diario.

Integración fotovoltaica y autoconsumo solar

El almacenamiento de energía en baterías resulta especialmente útil cuando el parque de carga para vehículos eléctricos se combina con un sistema fotovoltaico o una marquesina solar. Muchos emplazamientos comerciales disponen de azoteas o zonas de aparcamiento que pueden generar energía solar para la infraestructura de carga de vehículos eléctricos.

La generación solar y la demanda de carga no siempre ocurren al mismo tiempo. Una batería puede Almacenar energía solary ponerla a disposición posteriormente para la carga de vehículos. Esto aumenta el autoconsumo solar a la vez que reduce el uso de electricidad de la red.

Para emplazamientos comerciales con generación solar in situ, el almacenamiento en baterías suele ser más atractivo que para parques de carga sin generación de energía renovable.

Cuándo el almacenamiento en baterías puede no merecer la inversión

El almacenamiento en baterías no es automáticamente la opción correcta para todos los parques de carga comerciales para vehículos eléctricos. La inversión puede ser más difícil de justificar si el sitio solo tiene unos pocos cargadores de CA de baja potencia, una actividad de carga limitada o no tiene picos de carga significativos.

También puede ser menos relevante cuando la conexión a la red existente ya es suficiente, no hay un sistema fotovoltaico disponible, la tarifa eléctrica tiene poca o ninguna tarificación basada en la demanda, o los tiempos de carga son muy irregulares. En estos casos, la gestión inteligente de la carga, la planificación ajustada del parque de carga o una posterior modernización con almacenamiento de baterías pueden ser más apropiadas.

Antes de invertir, las empresas deben evaluar si el perfil de carga, la potencia de carga, la capacidad de la red, la tarifa eléctrica y la posible generación fotovoltaica pueden generar un claro beneficio económico para el almacenamiento en baterías.

Actualización de la red eléctrica o almacenamiento en baterías: ¿Qué opción tiene más sentido?

En muchos proyectos de recarga de vehículos eléctricos, la pregunta clave es si es necesario mejorar la conexión a la red eléctrica o si el almacenamiento en baterías puede ayudar a aprovechar mejor la capacidad de la red disponible.

La respuesta correcta depende de las condiciones del sitio. En algunos casos, una mejora de la red es inevitable. En otros, el almacenamiento en baterías puede amortiguar las cargas máximas a corto plazo, limitar la demanda máxima de la red y ayudar a evitar o retrasar una mejora mayor de la conexión a la red.

En muchos proyectos, la mejor solución no es simplemente una mejora de la red eléctrica o un sistema de almacenamiento de baterías. Es la combinación adecuada de capacidad de la red, almacenamiento de baterías, sistema fotovoltaico y gestión inteligente de la carga.

Cómo dimensionar un sistema de almacenamiento de baterías para un parque de carga de vehículos eléctricos

El tamaño adecuado de la batería no depende únicamente del número de puntos de carga. Una cuestión más importante es cuánta energía se necesita simultáneamente durante el funcionamiento real y qué límite de demanda de la red debe mantener la instalación.

Por ejemplo, un parque de carga para vehículos eléctricos con diez puntos de carga puede tener requisitos de almacenamiento muy diferentes según la potencia de carga (CA o CC), la simultaneidad de la carga y el perfil de uso. Esto significa que la batería no debe dimensionarse utilizando una regla general, sino en función del perfil de carga real o previsto.

En la práctica, el dimensionamiento debe comenzar con el límite de la red eléctrica objetivo del sitio: ¿cuánta energía se puede extraer de la red y cuánta energía adicional debe proporcionar la batería durante los picos de carga?

Otros factores importantes incluyen la duración y frecuencia de la demanda máxima, el perfil de carga diario, la posible generación fotovoltaica y los planes de expansión futuros. Una batería de tamaño insuficiente puede reducir los picos solo de forma limitada, mientras que una batería de tamaño excesivo aumenta los costos de inversión y puede no utilizarse de manera eficiente.

Por eso, las empresas deberían definir primero el propósito principal del sistema de almacenamiento de baterías: reducción de picos de demanda, autoconsumo solar, soporte para carga rápida o una combinación de estas funciones.

¿Qué factores impulsan el retorno de la inversión del almacenamiento de baterías en los parques de carga para vehículos eléctricos?

El retorno de la inversión en almacenamiento de baterías para parques de carga de vehículos eléctricos comerciales depende en gran medida del comportamiento real de carga. No existe un período de recuperación universal, ya que cada sitio tiene diferentes perfiles de carga, tarifas eléctricas, condiciones de la red y costos de inversión.

Un factor importante es la capacidad disponible de la red eléctrica. Si una batería ayuda a evitar, reducir o retrasar una mejora importante de la red, puede mejorar la rentabilidad del parque de carga. Al mismo tiempo, puede proporcionar energía de carga adicional a corto plazo sin aumentar permanentemente la demanda de la red.

La reducción de picos de demanda también es fundamental. Para las empresas con costes de electricidad basados ​​en la demanda, el almacenamiento en baterías puede reducir las cargas máximas y limitar la demanda máxima de la red. Cuanto más regularmente se produzcan estos picos durante la operación de carga, más relevante será este efecto.

Para emplazamientos con sistemas fotovoltaicos, el almacenamiento en baterías puede mejorar aún más el retorno de la inversión al aumentar el autoconsumo solar y reducir el uso de electricidad de la red durante los periodos de carga. Las tarifas eléctricas de bajo coste o variables en función del tiempo también pueden favorecer la viabilidad económica, pero esto siempre debe evaluarse en función del emplazamiento específico.

Para parques de carga públicos, establecimientos comerciales, puntos de carga para flotas o infraestructura de carga rápida, el almacenamiento de baterías también puede contribuir a la disponibilidad de carga. Si se pueden cargar más vehículos o se puede ofrecer una mayor potencia de carga, es posible que se generen ingresos adicionales por este concepto. Sin embargo, las empresas también deben considerar los costos de compra de las baterías, la instalación, los inversores, la gestión de la energía, el mantenimiento, la vida útil y los ciclos de uso.

Un caso de negocio para el almacenamiento de energía en baterías suele ser más sólido cuando un solo sistema puede resolver múltiples problemas a la vez: limitaciones de la red, reducción de picos de demanda, autoconsumo fotovoltaico y disponibilidad de carga.

Ejemplo práctico: Carga rápida de camiones eléctricos con paneles fotovoltaicos y almacenamiento de baterías en Alheim

Un ejemplo relevante es el proyecto Ultimati Energie en Alheim, Alemania. El sitio combina la carga rápida de camiones eléctricos con 2 cargadores rápidos de CC de 400 kW, un sistema fotovoltaico de 600 kWp y 3 × Sistemas de almacenamiento de energía UltiBlock TL261Con una conexión a la red limitada a 160 kW, el sistema de almacenamiento de baterías ayuda a proporcionar alta potencia de carga, integrar la energía fotovoltaica y respaldar la gestión dinámica de la carga para la infraestructura de carga. Este proyecto muestra cómo el almacenamiento de baterías puede respaldar los parques de carga comerciales para vehículos eléctricos cuando la demanda de carga rápida, la capacidad limitada de la red y la generación de energía renovable deben trabajar en conjunto. 

Obtenga más información en nuestro Proyecto de carga rápida para camiones eléctricos de Alheim.

Conclusión: ¿Cuándo merece la pena el almacenamiento de energía en baterías para los parques de carga de vehículos eléctricos comerciales?

El almacenamiento de energía en baterías resulta especialmente beneficioso para los parques de carga de vehículos eléctricos comerciales cuando confluyen una alta potencia de carga, una capacidad limitada de la red eléctrica, picos de demanda significativos y una demanda de carga regular. La justificación económica se fortalece aún más cuando ya se dispone o se planea un sistema fotovoltaico o una marquesina solar.

Sin embargo, no todos los parques de recarga para vehículos eléctricos necesitan automáticamente almacenamiento de baterías. La clave reside en un análisis específico del sitio que considere el perfil de carga, las condiciones de la red, la generación fotovoltaica, la estrategia de gestión de la carga y la demanda energética futura. En la mayoría de los proyectos, el mejor resultado se obtiene planificando la conexión a la red, los puntos de recarga, el sistema fotovoltaico, la gestión energética y el tamaño de la batería como un sistema integrado.

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