La era del vehículo eléctrico (VE) está amaneciendo, y en 2018 se vendieron dos millones de ellos. Tanto si la compra de un VE responde a preocupaciones medioambientales, menores costes de funcionamiento, una mayor autonomía o a la simple envidia de la aceleración de par constante del VE del vecino, las ventas de todos los modelos de VE van en aumento.
Los vehículos eléctricos sostenibles anuncian el principio del fin de los motores de combustión dependientes de combustibles fósiles. Pero para los gestores de la red conocidos como operadores de sistemas de distribución (OSD), esta transición plantea problemas. Demasiados VE en un mismo vecindario pueden provocar interrupciones del suministro o incluso apagones.
¿Cómo podemos fomentar la adopción de los VE sin hacer caer la red?
Debemos hacer la transición a los VE con sensatez, lo que significa comprender y prepararnos para las consecuencias imprevistas de la electrificación.
Imaginemos un vecindario estadounidense típico. Supongamos que tiene 1000 automóviles, de los cuales solo 50 son VE. Aunque la carga de los VE representa una importante carga para la red eléctrica, este vecindario quizá pueda cargar perfectamente 50 VE al atardecer, cuando vuelven a casa después de pasar el día llevando a sus propietarios al trabajo o haciendo recados.
Ahora añadamos otros 50 VE al vecindario. Al llegar a casa, los propietarios de estos 50 nuevos VE se suman a los primeros 50 y enchufan sus vehículos. Es solo cuestión de tiempo que la demanda de electricidad de los VE sea demasiado grande para que la infraestructura pueda soportarla. Esta congestión de la red —la incapacidad de la red local para satisfacer la demanda eléctrica inmediata— puede provocar un fallo de la red en forma de interrupción o incluso de apagón.
Un apagón es inaceptable para un OSD. Un OSD se encarga de distribuir la electricidad desde el operador de la red de alta tensión y la lleva hasta tu hogar a través de la infraestructura local. Su trabajo consiste, ante todo, en garantizar que el suministro eléctrico sea fiable. Hay algunas medidas sencillas que los OSD pueden tomar para prepararse ante una posible congestión de la red causada por los VE:
1) lograr que los responsables políticos locales y estatales, así como los gestores del mercado eléctrico, respalden una ampliación a gran escala de la infraestructura de la red
2) conseguir la enorme financiación pública necesaria para construir la infraestructura que permita hacer frente a los aumentos esporádicos de la demanda eléctrica
3) alterar la vida del vecindario y de las zonas aledañas con meses de obras, hasta que la red pueda suministrar suficiente energía en cualquier momento para satisfacer a la vez las necesidades máximas de todo el vecindario propietario de VE
Por desgracia, estas soluciones están plagadas de problemas, así que la mayoría de los OSD optan por otra vía. En algunas regiones es bastante habitual ofrecer una tarifa eléctrica más barata para la electricidad que se consume de la red a altas horas de la noche, cuando la mayoría de la gente duerme y los lavavajillas y televisores están apagados. Los propietarios de VE que quieren ahorrar quizá opten por quedarse despiertos hasta las 23:00 para encender el cargador.
Otra opción, algo más sofisticada, se utiliza actualmente en la Cooperativa Eléctrica de St. Croix en la zona semirrural del oeste de Wisconsin. A los nuevos propietarios de VE se les ofrece una subvención para un cargador de nivel 2, que permite cargar un VE más rápido, si aceptan que el OSD lo controle externamente y que solo funcione entre las 23:00 y las 7:00. Como propietario de un VE, solo tienes que enchufarlo cuando llegas a casa; la carga no empieza hasta las 23:00. Tanto si el automóvil está completamente cargado como si no, el cargador se apaga a las 7:00.
Con el tiempo, y con independencia de las subvenciones para cargadores de nivel 2, cuando haya demasiados VE en un vecindario, lo más probable es que se presione a un OSD para que permita únicamente cargadores de nivel 2 con mecanismos de control externo. Ese grado de control vertical es comprensible, pero no siempre goza de popularidad.
¿Y si pudiéramos prepararnos de otra manera para la demanda eléctrica de los VE, equilibrando la carga de la red mediante las preferencias individuales de sus propietarios? Podríamos ofrecer a los propietarios de VE la opción de priorizar la comodidad en cuanto a la hora de inicio y la duración de la carga frente al ahorro, o la fiabilidad de la cantidad de carga frente a la comodidad, entre otras posibilidades. Cada día, cada propietario de un VE elegiría la opción de carga que más le convenga, y al mismo tiempo se mantendría la demanda de carga de los VE dentro de niveles aceptables para la red.
Presentamos el «apoyo a la toma de decisiones basado en preferencias»
Mientras que St. Croix aplica un enfoque estático, de una sola vez y basado en incentivos para fomentar la carga nocturna, nuestra investigación muestra el valor que tendría para los propietarios de VE y los OSD ofrecer un enfoque más sutil de «respuesta a la demanda». Es posible satisfacer las preferencias individuales de los propietarios de VE y prevenir la congestión creando un mercado eléctrico flexible que combine la tarificación dinámica con el control remoto de la capacidad de carga, todo ello facilitado por un «asistente de decisiones» automatizado basado en aprendizaje automático.
Imaginemos que, como política, todos los nuevos cargadores de nivel 2 se instalaran con capacidad de control externo, pero que fueran los propietarios de los VE quienes decidieran si ejercer ese control.
Así, en lugar de que el OSD habilitara o interrumpiera automáticamente la carga, cada hogar podría decidir mediante una aplicación si permite o no cargar su vehículo en casa, según su disposición a pagar.
En un estudio de laboratorio sobre preferencias de los usuarios, los participantes simularon ser conductores de VE durante períodos de cuatro a 12 semanas. Durante ese tiempo, una aplicación móvil se conectaba a «su VE» para indicarles cuánta carga le quedaba al automóvil. La aplicación mostraba, en una escala variable, cuánto costaría cargar el automóvil ahora en comparación con más tarde. En cualquier momento del día, el propietario del VE podía decidir si cargarlo o no. Cuantas más personas quisieran cargar sus VE a la vez, más alto sería el precio. Al ver cuánto ahorrarían si esperaban a que bajaran los precios, los participantes optaban por activar sus cargadores cuando la electricidad era más barata, lo que aliviaba la congestión de la red.
Imaginemos ahora que, en el futuro, un asistente de aprendizaje automático, bajo tu control y capaz de interactuar con los mercados eléctricos en tiempo real, aprende tus preferencias y te ofrece flexibilidad para elegir según tus prioridades inmediatas de ahorro, comodidad o seguridad de autonomía. Nuestra investigación adicional empieza a mostrar las posibles y poderosas consecuencias de utilizar sistemas automatizados de información para la toma de decisiones, en forma de asistentes de aprendizaje automático, a fin de crear la flexibilidad y la respuesta a la demanda que ayudarán a los operadores de la red a afrontar la creciente volatilidad de la demanda y el suministro. La utilidad de los sistemas automatizados de información para gestionar la transición hacia la energía sostenible y la electrificación se aplica no solo al aumento de los VE, sino también a la integración de los hogares que devuelven a la red la energía que producen.
La Organización Europea de OSD (operadores de sistemas de distribución) ya parece saber que los asistentes que aprenden las preferencias y la tarificación dinámica forman parte de su futuro, y está preparándose para la volatilidad al favorecer opciones de infraestructura de «carga inteligente» .
El mundo debe seguir preparándose rápida y ordenadamente para la transición hacia la energía sostenible. Los consumidores deberían comprar VE ahora, por todos los buenos motivos que encuentren. Debemos preparar rápidamente la red para acoger esos VE. Preferimos los métodos orientados al usuario y basados en el mercado al control vertical, y sospechamos que tú también.
