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 más conocida es la de vehículo a red (V2G), diseñada para inyectar o exportar energía a la red eléctrica cuando la demanda es alta. Si miles de vehículos con tecnología V2G se conectan y activan, esto podría transformar la forma en que se almacena y genera 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 destacar 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 dar soporte a la red eléctrica.
El sistema vehículo-hogar o V2H (vehículo a hogar) consiste en el uso de la energía de los vehículos eléctricos para alimentar una vivienda o un negocio.
Vehículo a carga o V2L*: un vehículo eléctrico puede utilizarse para alimentar electrodomésticos o cargar otros vehículos eléctricos.
* V2L no requiere un cargador bidireccional para funcionar.

El segundo uso de los cargadores bidireccionales para vehículos eléctricos (VE) es la carga de vehículos a hogares (V2H). Como su nombre indica, la tecnología V2H permite utilizar un VE como un sistema de baterías doméstico para almacenar el exceso de energía solar y alimentar el hogar. Por ejemplo, un sistema de baterías doméstico típico, como el Tesla Powerwall, tiene una capacidad de 13,5 kWh. En cambio, un VE promedio tiene una capacidad de 65 kWh, equivalente a casi cinco baterías Tesla Powerwall. Gracias a la gran capacidad de la batería, un VE completamente cargado podría abastecer de energía a un hogar promedio durante varios días consecutivos, o incluso mucho más tiempo si se combina con paneles solares en el tejado.

vehículo a red – V2G
La tecnología Vehículo a Red (V2G) permite exportar una pequeña parte de la energía almacenada en la batería del vehículo eléctrico a la red eléctrica 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, como créditos o descuentos en el consumo eléctrico. Los vehículos eléctricos con V2G también permiten 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 un número limitado de vehículos eléctricos cuenta con V2G y capacidad de carga de CC bidireccional; entre ellos se incluyen los modelos más recientes del Nissan Leaf (ZE1) y los híbridos enchufables Mitsubishi Outlander y Eclipse.

A pesar de la publicidad, uno de los problemas en la implementación de la tecnología V2G son los desafíos regulatorios y la falta de protocolos y conectores de carga bidireccional estándar. 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 desconexión en caso de un fallo en 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 los beneficios 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 la Ford F-150 Lightning EV, lanzada recientemente. Sin embargo, en un futuro próximo habrá más VE con puertos de conexión CCS con capacidad V2H y V2G disponibles, y Volkswagen ha anunciado que sus vehículos eléctricos ID podrían ofrecer carga bidireccional en algún momento de 2023.
2. Vehículo a Hogar – V2H
La tecnología vehículo-hogar (V2H) es similar a la V2G, pero la energía se utiliza localmente para alimentar un hogar 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 cuando se combina con paneles solares en el tejado. Sin embargo, la ventaja más evidente de la V2H es su capacidad para proporcionar energía de respaldo durante un apagón.

Para que V2H funcione, requiere un cargador bidireccional compatible para vehículos eléctricos y equipo adicional, incluyendo un medidor de energía (medidor CT) instalado en el punto de conexión principal a la red. El medidor CT monitorea el flujo de energía hacia y desde la red. Cuando el sistema detecta energía de la red consumida por su hogar, le indica al cargador bidireccional que descargue una cantidad igual, compensando así cualquier energía extraída de la red. De igual manera, cuando el sistema detecta energía exportada desde un sistema solar en el techo, la desvía para cargar el vehículo eléctrico, de forma muy similar al funcionamiento de los cargadores inteligentes. Para habilitar la energía de respaldo en caso de un apagón o emergencia, el sistema V2H debe poder detectar la interrupción de la red y aislarlo mediante un contactor automático (interruptor). Esto se conoce como funcionamiento 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 red para habilitar el funcionamiento de respaldo, de forma similar a los inversores híbridos utilizados en sistemas de baterías de respaldo.