V2H V2G V2L ¿Cuáles son los usos de la carga bidireccional?

¿Cuáles son las aplicaciones de la carga bidireccional?
Los cargadores bidireccionales pueden utilizarse para dos aplicaciones distintas. La primera, y la más conocida, es la de vehículo a red (V2G), diseñada para enviar o exportar energía a la red eléctrica cuando la demanda es alta. Si se conectan y activan miles de vehículos con tecnología V2G, esto tiene el potencial de transformar la forma en que se almacena y genera la electricidad a gran escala. Los vehículos eléctricos cuentan con baterías grandes y potentes, por lo que la potencia combinada de miles de vehículos con V2G podría ser enorme. Cabe mencionar que V2X es un término que a veces se utiliza para describir las tres variantes que se describen a continuación.

Vehículo a red o V2G: los vehículos eléctricos exportan energía para apoyar la red eléctrica.
Vehículo a hogar o V2H: la energía de los vehículos eléctricos se utiliza para alimentar una casa o un negocio.
Vehículo a carga o V2L * – El vehículo eléctrico puede utilizarse para alimentar aparatos o cargar otros vehículos eléctricos.
* V2L no requiere un cargador bidireccional para funcionar

El segundo uso de los cargadores bidireccionales para vehículos eléctricos es para la conexión de vehículo a hogar (V2H). Como su nombre indica, la V2H permite que un vehículo eléctrico funcione como una batería doméstica para almacenar el excedente de energía solar y alimentar la vivienda. Por ejemplo, una batería doméstica típica, como la Tesla Powerwall, tiene una capacidad de 13,5 kWh. En cambio, un vehículo eléctrico promedio tiene una capacidad de 65 kWh, equivalente a casi cinco Tesla Powerwalls. Gracias a su gran capacidad, un vehículo eléctrico completamente cargado podría abastecer de energía a una vivienda promedio durante varios días consecutivos, o incluso más tiempo si se combina con paneles solares en el tejado.

Vehículo a red – V2G
La tecnología V2G (Vehicle-to-Grid) permite exportar a la red eléctrica una pequeña porción de la energía almacenada en la batería de un vehículo eléctrico cuando sea necesario, según el acuerdo de servicio. Para participar en programas V2G, se requiere un cargador de CC bidireccional y un vehículo eléctrico compatible. Existen incentivos económicos para esta tecnología, y los propietarios de vehículos eléctricos reciben créditos o descuentos en la factura de la luz. Los vehículos eléctricos con V2G también permiten a sus propietarios participar en un programa de central eléctrica virtual (VPP) para mejorar la estabilidad de la red y suministrar energía durante los periodos de máxima demanda. Actualmente, solo unos pocos vehículos eléctricos cuentan con capacidad V2G y carga de CC bidireccional; entre ellos se incluyen el Nissan Leaf (ZE1) y los híbridos enchufables Mitsubishi Outlander y Eclipse.

A pesar de la publicidad, uno de los problemas con el despliegue de la tecnología V2G son los desafíos regulatorios y la falta de protocolos y conectores de carga bidireccional estandarizados. Los cargadores bidireccionales, al igual que los inversores solares, se consideran otra forma de generación de energía y deben cumplir con todas las normas regulatorias de seguridad y de apagado en caso de fallo de la red eléctrica. Para superar estas complejidades, algunos fabricantes de vehículos, como Ford, han desarrollado sistemas de carga bidireccional de CA sencillos que solo funcionan con vehículos eléctricos Ford para suministrar energía al hogar en lugar de exportarla a la red. Otros, como Nissan, utilizan cargadores bidireccionales universales como el Wallbox Quasar, que se describe con más detalle a continuación. Obtenga más información sobre las ventajas de la tecnología V2G.
Actualmente, la mayoría de los vehículos eléctricos (VE) están equipados con el puerto de carga CCS estándar. Por el momento, el único VE que utiliza un puerto CCS para la carga bidireccional es el Ford F-150 Lightning EV, lanzado recientemente. Sin embargo, en un futuro próximo habrá más VE con puertos de conexión CCS y capacidad V2H y V2G disponibles. VW anunció que sus vehículos eléctricos ID podrían ofrecer carga bidireccional en algún momento de 2023.
2. Servicio de vehículo a domicilio (V2H)
La tecnología V2H (vehículo a hogar) es similar a la V2G (vehículo a red), pero la energía se utiliza localmente para alimentar una vivienda en lugar de inyectarse a la red eléctrica. Esto permite que el vehículo eléctrico funcione como un sistema de baterías doméstico convencional, lo que contribuye a aumentar la autosuficiencia, especialmente si se combina con paneles solares en el tejado. Sin embargo, la ventaja más evidente de la tecnología V2H es su capacidad para proporcionar energía de respaldo durante un apagón.

Para que el sistema V2H funcione, se requiere un cargador bidireccional para vehículos eléctricos compatible y equipo adicional, incluyendo un medidor de energía (medidor CT) instalado en el punto de conexión a la red eléctrica principal. El medidor CT monitorea el flujo de energía hacia y desde la red. Cuando el sistema detecta que su hogar consume energía de la red, le indica al cargador bidireccional que descargue una cantidad equivalente, compensando así cualquier consumo de la red. De igual manera, cuando el sistema detecta energía exportada por un sistema solar fotovoltaico en el techo, la redirige para cargar el vehículo eléctrico, de forma muy similar al funcionamiento de los cargadores inteligentes. Para habilitar la alimentación de respaldo en caso de un apagón o emergencia, el sistema V2H debe ser capaz de detectar la interrupción del suministro eléctrico y aislarlo de la red mediante un contactor automático (interruptor). Esto se conoce como operación en isla, y el inversor bidireccional funciona esencialmente como un inversor fuera de la red, utilizando la batería del vehículo eléctrico. Se requiere equipo de aislamiento de la red para habilitar la operación de respaldo, de forma similar a los inversores híbridos utilizados en sistemas de baterías de respaldo.