Avances en Ingeniería del Automóvil
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abstracto

Análisis técnico y económico de estaciones de carga integrales para vehículos eléctricos de batería y celda de combustible con fuentes de energía renovable

Saumya Bansal

Actualmente, la mayoría de los vehículos utilizan combustibles fósiles para sus operaciones, lo que resulta en una de las mayores fuentes de emisiones de dióxido de carbono. La necesidad de reducir nuestra dependencia de estos combustibles fósiles ha llevado a un mayor uso de fuentes de energía renovable (RES) para fines de movilidad. En este artículo se investiga el análisis técnico y económico de una estación de carga integral para vehículos eléctricos de batería (BEV) y vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV). El modelo de optimización híbrida para el software de energías renovables eléctricas (HOMER) y el modelo de análisis de estaciones de servicio pesado (HDRSAM) se utilizan para llevar a cabo el estudio de caso de una estación de carga integral en la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU)-Risø instalaciones. Usando HOMER, se analizan un total de 42 escenarios de estaciones de carga considerando dos sistemas (un sistema conectado a la red y un sistema conectado fuera de la red). Para cada sistema, se configuran para el análisis tres diseños diferentes de estaciones de carga (diseño A-carga de hidrógeno; diseño B-una carga eléctrica y diseño C-un sistema integrado que consta de hidrógeno y carga eléctrica). Además, se seleccionan siete aerogeneradores potenciales con diferentes capacidades de la base de datos de HOMER para cada sistema. Usando HDRSAM, se analizan un total de 18 escenarios con variación en la opción de entrega de hidrógeno, el volumen de producción, la opción de dispensación de hidrógeno y la opción de dispensación de hidrógeno. La solución óptima de HOMER para una vida útil de veinticinco años se integra en el diseño C con el sistema conectado a la red cuyo costo fue de $986,065. Para HDRSAM, el diseño de la solución óptima consiste en un remolque de tubo como entrega de hidrógeno con opción de suministro en cascada a 350 bar junto con un alto volumen de producción y el costo del sistema fue de $ 452,148. Los resultados de las dos herramientas de simulación se integran y se logra el costo total de la estación de carga de ventanilla única, que fue de $2,833,465. El análisis demostró que la estación de carga integral con conexión a la red es capaz de satisfacer la demanda de carga de manera rentable y respetuosa con el medio ambiente para un sistema de energía integrado con FER en las ubicaciones investigadas.