El 'Blueprint' del distrito de California destaca los beneficios de las soluciones de administración de carga y los cargadores de CA

Una asociación público-privada creó un plan para los distritos escolares de EE. UU. sobre el costo más bajo para cargar autobuses escolares eléctricos.

El plan desarrollado por el Centro para el Transporte y el Medio Ambiente (CTE), el consultor ambiental NV5 y la empresa de carga eléctrica The Mobility House se basó en un estudio del Distrito Escolar Unificado de Stockton (SUSD) de California, financiado por una subvención de $199,903 de California Energy La comisión se centró en cómo el distrito podría cargar el 100 por ciento de su flota de autobuses escolares eléctricos (ESB) en las operaciones actuales.

Como resultado del estudio, el equipo del proyecto recomienda que los distritos escolares instalen cargadores de nivel 2 (CA) a menos que haya una necesidad de carga rápida de corriente continua (CC) y utilicen un sistema de gestión de energía de carga (CEM) para limitar la carga al máximo costo -Tiempos efectivos.

El equipo también encontró en la transición de California de Net Energy Metering 2.0 a Net Billing Tariff (NEM3.0), que entró en vigencia el 15 de abril para aumentar el valor del almacenamiento de baterías a través de la generación de energía solar instalada en hogares y edificios, que la energía solar fotovoltaica, o PV, los sistemas instalados sin CEM no brindan ahorros de valor presente neto positivo de 25 años para la carga de autobuses escolares cuando la mayor parte de la carga se realizará durante la noche.

Los costos adicionales asociados con la tecnología Vehicle-to-Grid (V2G) disminuyen los rendimientos y dificultan la justificación de los posibles beneficios de costos en este momento, el equipo concluye y agrega que el uso de V2G debe continuar investigándose como políticas, tarifas y cambios tecnológicos para hacer carga bidireccional más favorable.

Si bien el estudio se enmarcó en las estructuras de tarifas de California, en particular las tarifas de tiempo de uso de los vehículos eléctricos y el incentivo de la tarifa Net Energy Metering 3.0 para la generación solar en el sitio para influir en cómo los administradores de flotas del distrito orientan su estrategia de carga, los resultados se consideran ampliamente aplicables a la escuela. distritos que planifican la infraestructura para apoyar a los ESB.

La rápida transición a los ESB encaja con otros cambios significativos en las operaciones de la red eléctrica, como los futuros programas V2G, así como los incentivos de producción solar con la transición NEM 3.0 anticipada de California.

Programar la carga de ESB para priorizar el autoconsumo solar fotovoltaico será clave para hacer que las instalaciones solares bajo NEM3.0 sean financieramente sólidas, señala el equipo. Al considerar la carga de CA y CC, el plan agregó que la carga de CA es suficiente para los escenarios de carga evaluados para el Distrito Escolar Unificado de Stockton, ya que la carga de CC de mayor potencia es innecesaria. Agregó que el hardware de CA, la instalación y los costos continuos son más bajos en comparación con la carga de CC.

El equipo de investigación señala que el uso de CEM puede generar ahorros significativos al limitar los picos de carga y evitar cargos de alta demanda. En un escenario de carga de CA del 100 por ciento, se modela que CEM le ahorrará al distrito más de $ 160,000 al año, o aproximadamente el 40 por ciento de los costos de energía de la carga.

CEM será fundamental para coordinar el tiempo de carga con las tarifas de tiempo de uso. La producción de energía a partir de energía solar fotovoltaica que coordina la carga con la producción solar hace que la energía fotovoltaica sea una opción viable bajo NEM3.0. En el estudio, sin CEM, la mayor parte de la producción fotovoltaica se devuelve a la red a un valor bajo y la carga no gestionada se produce durante las tarifas máximas de tiempo de uso.

Con respecto a los recursos de energía distribuida en el sitio de PV y PV más un sistema de almacenamiento de energía de batería, o BESS, PV bajo NEM3.0 solo se justifica sobre una base de ahorro de costos si se combina con CEM para optimizar la carga de ESB en períodos en los que la generación PV está disponible, por lo tanto reduciendo la generación fotovoltaica exportada, encuentra el documento.

Cargar los ESB con un sistema fotovoltaico dimensionado para compensar el 90 por ciento del consumo anual da como resultado costos más bajos para Stockton en comparación con una línea de base sin fotovoltaica, donde los ESB cargan principalmente durante la noche con un CEM.

El equipo también descubrió que usar BESS para almacenar y usar la generación fotovoltaica no era rentable debido al alto costo actual.

Se descubrió que el uso de CEM para cambiar la carga de ESB y administrar la demanda era una solución más rentable para Stockton.

Para los distritos escolares capaces de asegurar un sistema fotovoltaico solar NEM2.0, el tamaño de la energía solar fotovoltaica con una compensación del 90 por ciento es rentable con o sin CEM, señala el equipo.

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"La cadena de suministro es un desafío para los cargadores, pero generalmente se puede mitigar porque los proyectos de infraestructura de carga generalmente toman un tiempo, al menos unos meses, para planificar, por lo que puede planificar los plazos de entrega del cargador si los conoce". dijo Sam Hill-Cristol, quien maneja el desarrollo comercial de The Mobility House. "De vez en cuando, habrá un proyecto con una respuesta rápida. El tiempo de entrega limitará los cargadores que podemos vender".

Hill-Cristol señaló que un problema más restrictivo de la cadena de suministro son los componentes de la infraestructura eléctrica, como los transformadores y los interruptores.

"Algunos componentes grandes, ya sea del lado del cliente del medidor o del lado de la empresa de servicios públicos si hay una actualización del servicio, pueden demorar más de un año", agregó. “Ese es un gran problema. Aquí es donde vemos que el software correcto juega un papel importante.

"El mayor desafío para la electrificación de autobuses escolares en los próximos años son las actualizaciones de energía específicas del sitio en el sistema de distribución que requieren mucho tiempo para los servicios públicos y dificultan la planificación de los distritos. Formas económicas de superar esa brecha, como la carga correcta software de gestión, son clave para garantizar que la red pueda manejar toda la nueva carga eléctrica".