Conceptos y datos de contexto

Los beneficios de transitar hacia un parque automotriz basado en el uso de electricidad como fuente primaria o exclusiva son de amplio conocimiento público, sin embargo, poco se ha dicho de los aportes que puede generar la integración de los vehículos eléctricos como componente de la matriz eléctrica, de forma de mejorar la gestión de la energía.

En este sentido, el concepto de “Smart Charging” o carga inteligente, busca aprovechar el potencial que tienen los vehículos como instrumentos del sistema, en miras a una gestión más económica, sustentable, eficiente y flexible del sistema eléctrico.

Pero ¿qué es el Smart Charging o SC?

De acuerdo a la Agencia Internacional para Energías Renovables (IRENA por sus siglas en inglés), SC significa adaptar los ciclos de carga de los vehículos eléctricos a las condiciones del sistema eléctrico y las necesidades de los vehículos (IRENA, 2019). En otras palabras, el SC implica que los dueños de vehículos eléctricos los carguen no solo cuando lo necesiten, sino también teniendo en cuenta las condiciones del sistema eléctrico.

El crecimiento de la electromovilidad es una tendencia internacional. En efecto, a nivel global se estima que hacia el 2050 tengamos más de 1 billón de vehículos eléctricos (Centro para la Energía Solar y la Investigación en Hidrógeno Baden-Württemberg o ZSW por sus siglas en alemán, 2020). Esta enorme cantidad de vehículos, por ejemplo, significaría tener una capacidad de almacenamiento de 14 Terawatt-hora (14 TWh) disponible para ser inyectada a las redes de consumo, lo que contrasta con la capacidad actual de baterías fijas que sería a nivel mundial del orden de los 9 Terawatt-hora (9 TWh) (IRENA, 2019).

Los datos anteriores reflejan por un lado la importancia que tendrán los vehículos eléctricos y, por otro, el potencial como instrumento de flexibilidad de los sistemas eléctricos. Respecto a lo segundo, el SC tiene el potencial de dotar de mayor flexibilidad en horas de peak de demanda, disminuir el vertimiento de energías renovables y permitir a consecuencia de ello una mayor participación de este tipo de fuentes en el sistema, además de reducir la necesidad de aumentar la inversión en infraestructura de carga y distribución eléctrica (ECOS, 2020).

Si bien actualmente la participación de vehículos eléctricos en Chile es insignificante en comparación al parque automotriz convencional (de acuerdo a datos de ANAC, en marzo de 2020 se comercializaron 37 vehículos eléctricos de un total de 19.177 unidades, esto es, un 0,19% del total) es probable que en la próxima década veamos un crecimiento importante de la participación de la electromovilidad, especialmente en el sector público.

Muestra de este compromiso es la reciente incorporación a la flota de buses del sistema de transporte público de Santiago pasando de 115 nuevos buses eléctricos a 676 vehículos de esta índole en servicio en la Región Metropolitana; siendo la flota nacional de buses eléctricos la más grande en Latinoamérica y la segunda a nivel mundial después de China (Revista EI, 17 de agosto de 2020).

Si bien se está avanzado, aún queda camino por recorrer y las tendencias mundiales solo indican aumentos de la demanda de este tipo de vehículos, lo que conlleva a una necesaria gestión del sistema energético y de la infraestructura asociada, con menores costos y mayor eficiencia.

Experiencia comparada y puntos de análisis

Junto con los desafíos técnicos, es importante que las decisiones regulatorias se aborden oportunamente para dar cabida al SC. En este sentido, desde una perspectiva normativa, será necesario profundizar las normas técnicas para la infraestructura de carga (actualmente circunscrita a aspectos básicos de seguridad e interoperabilidad), especialmente considerando que los puntos de carga no solamente deberán comportarse como puntos de consumo, sino también como puntos de inyección a la red, además de estar interconectados al funcionamiento en tiempo real del sistema eléctrico lo que implica que deberán ser puntos de carga-descarga “inteligentes”.

Asimismo, la normativa que se dicte tendrá que considerar reglas que definan las responsabilidades de los distintos actores del sistema, especialmente el rol de los dueños de infraestructura. A esto debemos agregar normas especiales relativas a la protección de datos personales y sensibles de los dueños de los vehículos eléctricos, así como también información de los mismos vehículos, ambos aspectos claves en un mundo donde los flujos de información se hacen cada vez más valiosos.

Una exitosa implementación del SC requiere un compromiso activo de los dueños de vehículos eléctricos, quienes deberán cambiar su comportamiento y tener en cuenta al momento de cargar o descargar sus autos los requerimientos del sistema, los que podrían actuar como fuentes de almacenamiento móviles y descentralizadas.

Asimismo, en un esquema de SC las señales de precio pueden jugar un rol clave en fomentar hábitos de carga fuera de las horas de mayor demanda, como también generar incentivos a entregar carga ociosa a la red en momentos de peak de consumo.

Un esquema de SC más complejo implica una gestión centralizada y automática de los ciclos de carga. Estos mecanismos van desde gestionar el proceso de carga como un flujo unidireccional (V1G), a uno de flujos bidireccionales entre la red y los vehículos (V2G, incluyendo en este esquema la interacción bidireccional en instalaciones de carga-descarga en hogares (V2H o “Vehicle-to-home”) o lugares públicos (V2B o “Vehicle-to-Building) (IRENA, 2019), en estos últimos casos entregando un suministro suplementario al que provee la red.

En materia regulatoria, a nivel comparado destaca el caso del Reino Unido, país que desde el 2018 cuenta con una Ley marco sobre Vehículos Autómatas y Eléctricos (Automated and Electric Vehicles Act de 2018), la que establece una sección específica sobre puntos de carga inteligente.

A ese respecto, la citada ley establece requerimientos y exigencias a los puntos de carga en orden a que estos sean capaces de recibir y procesar información, reaccionar a señales de información (por ejemplo, ajustando la velocidad de carga o descarga), transmitir información, monitorear y registrar consumo de energía, cumplir requerimientos de seguridad, lograr objetivos de eficiencia energética, y poder ser accesible en forma remota (Automatede and Electric Vehicles Act, Sección 15).

La normativa legal de Reino Unido se complementará en el futuro próximo con normativa técnica que se encuentra actualmente en proceso de consulta. Destaca en el documento sometido a participación el énfasis otorgado a las reglas de protección de los usuarios, especialmente en relación a su rol como consumidores y protección en materia de ciberseguridad.

Sobre este último aspecto la normativa contempla una combinación de requerimientos de seguridad, tales como, proteger físicamente la integridad de los puntos de carga, proteger los datos, las comunicaciones y asegurar que la información intercambiada entre puntos de carga se realice a través de canales confiables, entre otros (Electric Vehicle Smart Charging, HM Government, 2019, Sección 2.22 respectivamente).

A nivel nacional en materia de electromovilidad la normativa aún es escasa (centrada en exigencias técnicas de seguridad), no obstante, se han dado señales positivas desde la autoridad que auguran un futuro promisorio para el desarrollo de conceptos como el SC.

En este sentido, el Ministerio de Energía en Chile recientemente ha lanzado la Estrategia de Flexibilidad, política pública que considera relevar la importancia de los sistemas de almacenamiento como herramienta de flexibilidad, en particular por su capacidad para “proveer una gran variedad de servicios al sistema eléctrico, entre los que se destacan, la regulación de frecuencia, regulación de tensión, gestión de demanda de pinta, manejo de congestiones en transmisión, entre otros” (Estrategia de Flexibilidad para el Sistema Eléctrico Nacional, Ministerio de Energía de Chile, 2020)[1].

Junto a estas señales positivas desde lo público, recientemente se han anunciado iniciativas privadas orientadas a hacer del SC una realidad a nivel nacional. Destaca el desarrollo por parte de EVX de un algoritmo que comande decisiones de carga de vehículos eléctricos, proyecto orientado a un cambio de paradigma respecto del rol de los usuarios del sistema pasando a ser integrantes activos de la gestión de sistema (Más detalle en: https://mobilityportal.lat/evx-desarrolla-un-algoritmo-para-inteligencia-de-carga/ ).

Una intervención oportuna para un futuro más eléctrico

De cumplirse los pronósticos y continuar el compromiso público-privado, es de esperar que en las próximas décadas veamos un aumento significativo de vehículos eléctricos en circulación, llegando a mediados del siglo a una flota pública totalmente eléctrica y un parque privado llegando a niveles cercanos al 50% de penetración.

En este contexto, junto con adaptar las redes para absorber la nueva demanda, será necesario aprovechar todo el potencial que los vehículos eléctricos tienen en el tránsito hacia un sistema eléctrico más flexible, sostenible y seguro.

Para que esto sea posible, además de ampliar la infraestructura de carga, será necesario incorporar el concepto de “inteligencia” a los procesos de interacción entre vehículos y red, y, en definitiva, avanzar desde la lógica de flujo unidireccional a uno bidireccional, dinámico e informado donde los dueños de vehículos e infraestructura tendrán un rol esencial.

El papel de la regulación en este escenario será esencial para definir reglas claras que allanen la pista a mejoras técnicas y, por sobre todo, para orquestar un funcionamiento eficiente e inteligente de la red.. En materia legal, sería recomendable considerar en el proyecto de ley anunciado por el Gobierno sobre generación distribuida, la incorporación de reglas relativas a flujos bidireccionales desde infraestructura de carga y vehículos eléctricos.

En este sentido, también sería recomendable analizar ampliar el concepto de almacenamiento en la ley además de revisar la exigencia de requisitos para poder prestar servicios complementarios o de almacenamiento al sistema (como la exigencia de constituir una sociedad o las reglas de sujeción a la coordinación del Coordinador), así como también reconocer el concepto de carga inteligente a nivel legal.

A nivel técnico, y en línea a la Estrategia de Flexibilidad, será necesario revisar la normativa Reglamentaria y Técnica relevante, especialmente en cuanto a las reglas sobre potencia, coordinación y programación del sistema. Lo anterior, complementado por normativa técnica dictada que profundicen actuales estándares de seguridad e interoperabilidad.

Finalmente, es importante que todas estas medidas vayan de la mano con un proceso informativo en el que se eduque a los usuarios sobre su rol en el sistema, pasando de ser meros consumidores a protagonistas con un impacto positivo a nivel general y, sobre todo, medioambiental.

[1] Esta política debería considerar en su implementación el potencial de la electromovilidad, considerando que de acuerdo al documento se espera un “aumento de la electrificación del transporte, considerando la meta de electrificar el 100% del transporte público al 204 y el 40% de los vehículos particulares al 2050”.