Una infraestructura chirriante amenaza con provocar un cortocircuito en la "revolución EV"

Con planes para poner en producción al menos 30 vehículos eléctricos a batería para mediados de la década, los fabricantes de automóviles saben que los clientes potenciales deberán estar seguros de que pueden encontrar lugares para enchufarse, especialmente si viven en un departamento o casa donde no pueden instalar un cargador privado.

A principios de este mes, General Motors anunció planes para instalar 40,000 cargadores públicos en los EE. UU., muchos en las comunidades rurales donde tales dispositivos son escasos y distantes entre sí. Y GM no está solo. Ford, Volkswagen, Tesla y varios otros fabricantes de automóviles han estado trabajando para expandir la red de carga pública, que actualmente tiene un total de solo unos 57,000 enchufes, al igual que las nuevas empresas de carga como EVgo, Electrify America y ChargePoint.

Las ventas de vehículos eléctricos aumentaron del 1% del mercado de vehículos nuevos de EE. UU. a fines de 2019 a casi el 7% en los últimos meses. Y eso podría superar el 20% a mediados de la década, según el estudio Car Wars publicado por Bank of America Research durante el verano. Pero si bien la creación de una red de cargadores de fácil acceso será fundamental para respaldar la "Revolución EV", uno debe mirar más allá y hacer una pregunta aún más crítica pero básica: ¿la infraestructura eléctrica de la nación está lista para manejar los millones de baterías? ¿Se espera que los vehículos eléctricos circulen por nuestras carreteras en los próximos años?

Rango de ansiedad

La ansiedad por la autonomía ha sido tradicionalmente una de las mayores preocupaciones de los posibles compradores de vehículos eléctricos. Pero, con los modelos más nuevos que ofrecen 250, 350 e incluso 500 millas por carga, encontrar un lugar para enchufarse se está convirtiendo en el tema más relevante, según John McElroy, analista veterano y presentador del programa de transmisión de video Autoline Detroit.

En el lado positivo, el proyecto de ley de infraestructura bipartidista aprobado por el Congreso en 2021 reservó $ 5 mil millones para financiar el despliegue a nivel nacional, y la administración Biden presiona para tener 500,000 cargadores públicos para 2030.

“El crecimiento de la red de estaciones de carga es fundamental para que los vehículos eléctricos logren una adopción generalizada”, dijo Kelsey Peterson, gerente de electrificación del transporte de la empresa de servicios públicos DTE con sede en Michigan.

La buena noticia es que la cantidad de cargadores está creciendo rápidamente. Solo había 42,000 de ellos a mediados de 2021, según datos federales. Pero la desventaja es que muchos de los que existen ahora no funcionan.

enchufes rotos

“He tenido varios problemas con los cargadores de vehículos eléctricos mientras estaba en la carretera”, dijo Mercedes Lillienthal, una conductora de rallies y fanática de los vehículos eléctricos que se encontró peligrosamente cerca de quedarse sin electrones mientras buscaba un cargador que estaba en servicio en varias ocasiones.

Un estudio reciente realizado por el grupo de defensa de vehículos eléctricos Plug In America descubrió que aproximadamente la mitad de los encuestados han tenido problemas al usar cargadores públicos, y los que están rotos son la queja más frecuente. Un controvertido estudio publicado a principios de 2022 por la Universidad de California Berkley estimó que solo el 72.5% de los 657 cargadores rápidos públicos en el Área de la Bahía de San Francisco estaban operativos en un momento dado.

Si bien los operadores de las estaciones de carga generalmente minimizan el grado del problema, no niegan que la confiabilidad sea un problema. Y, si “los propietarios de vehículos eléctricos continúan teniendo cargadores que no funcionan tan bien como se esperaba, eso ralentizará la revolución de los vehículos eléctricos”, dijo McElroy.

Crecimiento gradual

Pero los cargadores rotos están lejos de ser la única preocupación. La pregunta más seria es si EE. UU. tiene suficiente capacidad de generación y, de ser así, si puede llevar esa energía a donde los propietarios de vehículos eléctricos la necesiten, ya sea en el hogar, el trabajo o las estaciones de carga públicas.

El acuerdo general es que EE. UU. tiene suficiente capacidad de generación de energía para cubrir los vehículos eléctricos que probablemente se agreguen a la flota de vehículos de la nación hasta al menos 2025 y posiblemente 2030. Pero cuanto más avanzamos, mayor es la participación del mercado de vehículos nuevos. Los vehículos eléctricos se vuelven, cuanto mayor es el desafío. Los servicios públicos locales están "a la altura del desafío", afirma Trevor Pawl, director de movilidad del estado de Michigan. Y eso fue repetido por un ejecutivo de Consumers Energy que habló en segundo plano.

“Lo importante que se puede esperar es que el crecimiento de los vehículos eléctricos sea gradual. Va a llegar con el tiempo y, siempre que lo planee, le permitirá estar preparado”, dijo Gary Silberg, socio y líder mundial del sector automotriz de KPMG. Dicho esto, la infraestructura eléctrica de la nación está siendo llevada al límite "incluso antes de lanzar vehículos eléctricos", agregó Silberg, y "va a necesitar mucho trabajo".

La cantidad de trabajo varía “de una región a otra, de un estado a otro y de un servicio a otro”, dijo Dave Reuter, director de marketing y comunicaciones de NextEra Energy, con sede en Jacksonville, Florida. Sin señalar con el dedo, a Reuter le preocupa que algunos proveedores simplemente no se estén adaptando a lo que es necesario en el futuro.

Fuego y hielo

Eso ha sido destacado por varios episodios recientes que han dejado a millones de estadounidenses en la oscuridad, o algo peor. En California, durante las olas de calor del verano pasado, los clientes se enfrentaron a la perspectiva de apagones continuos cuando los niveles de demanda sobrepasaron los suministros de energía. En varios años anteriores, los fuertes vientos provocaron la caída de líneas eléctricas que provocaron furiosos incendios forestales, uno de los cuales fue culpado por un incendio masivo en 2019 en el condado de Sonoma que provocó la evacuación de 100,000 personas y destruyó cientos de hogares.

Una tormenta de hielo a principios de 2021 en Texas colapsó la red eléctrica del estado, dejando a millones en la oscuridad durante días. Michigan sufrió tantas fallas en la red relacionadas con las tormentas ese año que la fiscal general Dana Nessel comenzó a apoyarse en DTE para solucionar sus problemas, en particular aumentando el mantenimiento de sus líneas de distribución.

El término de uso común, "infraestructura", lo abarca todo y es un poco engañoso. En realidad, la red eléctrica consta de múltiples elementos distintos, comenzando con la generación de energía, así como la transmisión de los generadores a las comunidades locales, y luego la red de distribución que entrega energía a los hogares y negocios individuales.

Encendido

Es evidente que debe haber nuevas inversiones significativas en la generación de energía, y esas instalaciones deben estar debidamente equipadas y mantenidas, enfatizan los expertos. Pero ha habido un rápido crecimiento de generadores de gas natural que reemplazan las instalaciones de carbón sucio.

Y el gran aumento está llegando en el sector renovable, con energía eólica, solar y otras alternativas limpias que agregan gigavatios de capacidad. Ford Motor Co. planea que todas sus operaciones en Michigan funcionen con energías renovables dentro de unos años, así como el nuevo complejo de fabricación de vehículos eléctricos BlueOval City que está instalando cerca de Memphis.

Pero, como han puesto de relieve los problemas en California, Texas y Michigan, son las porciones de transmisión y red de la red las que parecen estar en peor estado.

Un sistema de distribución obsoleto

“La (red de transmisión y distribución) es muy antigua, una cuarta parte de ella tiene más de 50 años”, dijo Christine Oumansour, socia de la firma consultora Oliver Wyman' Energy Practice. En el lado positivo, la investigación de Wyman sugiere que las empresas de servicios públicos estadounidenses, junto con los proveedores independientes que administran la transmisión y la distribución, están invirtiendo alrededor de $100 mil millones anuales para ponerse al día con lo que se necesitará para la era de los vehículos eléctricos.

Si bien el gasto en todo, desde nuevos parques solares y eólicos hasta el mantenimiento de los derechos de paso de los vecindarios, será fundamental, los expertos dicen que las empresas de servicios públicos deben implementar una red de energía de más alta tecnología si quieren lograr la máxima eficiencia en el futuro. Se espera que la red del futuro sea significativamente diferente de la que tenemos hoy.

Por un lado, estará el desafío de nivelar la carga de energía de fuentes renovables. Los vientos no siempre soplan y los paneles solares son inútiles por la noche. Es por eso que NextEra Energy instaló un sistema de almacenamiento de baterías de 945 megavatios en el condado de Manatee, Florida, hace varios años. Entonces, el sistema más grande de su tipo en el mundo, puede manejar suficiente energía para cubrir las demandas de carga máxima durante hasta cuatro horas.

Una red más inteligente

A un nivel más local, es probable que veamos sistemas de almacenamiento más pequeños, tal vez de unos pocos cientos de kilovatios, que brinden respaldo para vecindarios individuales. GM, por ejemplo, ha sido experimentando con las llamadas baterías de "segunda vida". Se espera que muchas baterías automotrices, que se extraen cuando se desechan vehículos como el Chevrolet Bolt, retengan hasta el 70% de su capacidad. Apila algunos en una unidad de respaldo del tamaño de un cobertizo y podrías mantener un vecindario en funcionamiento mientras los equipos de reparación se ponen a trabajar en las líneas caídas.

Al mismo tiempo, la red deberá volverse mucho más "inteligente", según el analista Oumansour y otros expertos. Tendrá que aprender a detectar fallas, incluso a predecirlas antes de que ocurra una falla. Será capaz de redirigir la energía cuando y donde más se necesite. Y eso cubrirá todo, desde las grandes líneas eléctricas de alta tensión hasta los puntos de distribución individuales.

A nivel local, a medida que más y más vehículos se vuelvan eléctricos, “tendremos que poder monitorear” y ajustar la forma en que operan los cargadores en una estructura de estacionamiento, dijo RJ Juliano, vicepresidente ejecutivo de Parkway Corp., la firma con sede en Filadelfia que es el mayor operador de estacionamientos y estructuras del país. En las principales ciudades, donde las casas independientes son menos comunes, los propietarios de vehículos eléctricos tendrán que depender de la carga pública, ya sea cargadores rápidos o sistemas de nivel 2 más lentos en instalaciones como las que maneja Parkway.

Pero habrá límites en la cantidad de energía que se puede entregar en muchos vecindarios antiguos, dijo Juliano. Para compensar, empresas como Parkway necesitarán sistemas de gestión de carga y cargadores capaces de comunicarse entre sí para ver cómo se utilizan. Pueden ralentizarse colectivamente, o individualmente, si exceden el suministro de energía disponible.

Vehículo a carga

Esos cargadores podrían terminar ayudando a mantener la red funcionando sin problemas, aprovechando la tecnología de "vehículo para cargar" de la que son capaces muchos vehículos eléctricos nuevos, como el Ford F-150 Lightning. El paquete de baterías del camión puede proporcionar energía a una casa si hay un apagón, señala Ford. Y, en los próximos años, también podría devolver la energía a la red cuando haya una demanda máxima, esencialmente usando su batería como respaldo de la red.

Y a los propietarios de vehículos se les podría pagar por proporcionar esa energía. Los propietarios ya pueden establecer un límite sobre la cantidad de energía que se puede extraer de sus baterías Lightning para que no terminen con un paquete muerto. Mientras tanto, cuando la demanda cae, el vehículo automáticamente comenzaría a cargarse nuevamente.

El software para administrar la tecnología del vehículo a la red aún se encuentra en la etapa de desarrollo, pero se espera que se convierta en una característica importante que ayude a la red de energía del mañana a satisfacer la creciente demanda a medida que millones de vehículos nuevos se vuelvan eléctricos.

Tensando el sistema

Lo que está claro es que el advenimiento de la era EV pondrá a prueba y transformará la infraestructura de energía eléctrica de la nación. A corto plazo, la mayoría de los expertos creen que la red existente puede manejar lo que se espera que se conecte a ella. Sin embargo, a más largo plazo, se requerirán actualizaciones significativas.

Habrá una necesidad de nueva capacidad de generación, especialmente de energías renovables. Y tanto las redes de transmisión como las de distribución deberán volverse más inteligentes y robustas. Si el gobierno y la industria comienzan a trabajar juntos ahora, sostienen los defensores, la transición debería ser tranquila. Si no, la EV Revolution podría desconectarse.

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• Fuente: https://www.thedetroitbureau.com/2022/12/a-creaky-infrastructure-threatens-to-short-circuit-the-ev-revolution/