17 de março de 2023 (Notícias do Nanowerk) Os planos nacionais e globais de combate às mudanças climáticas incluem o aumento da eletrificação de veículos e o percentual de eletricidade gerada a partir de fontes renováveis. Mas algumas projeções mostram que essas tendências podem exigir novas usinas de energia caras para atender às cargas de pico à noite, quando os carros são ligados após o dia de trabalho. Além disso, a superprodução de energia das fazendas solares durante o dia pode desperdiçar uma valiosa capacidade de geração de eletricidade. Em um novo estudo, os pesquisadores do MIT descobriram que é possível mitigar ou eliminar esses dois problemas sem a necessidade de sistemas tecnológicos avançados de dispositivos conectados e comunicações em tempo real, o que poderia aumentar os custos e o consumo de energia. Em vez disso, incentivar a colocação de estações de carregamento para veículos elétricos (EVs) de maneira estratégica, em vez de deixá-los surgir em qualquer lugar, e configurar sistemas para iniciar o carregamento de carros em horários atrasados poderia fazer toda a diferença. O estudo, publicado na revista Relatórios Celulares Ciências Físicas (“Estratégias para carregamento benéfico de veículos elétricos para reduzir a demanda de pico de eletricidade e armazenar energia solar”), é de Zachary Needell PhD '22, pós-doutorado Wei Wei e Professora Jessika Trancik do Instituto de Dados, Sistemas e Sociedade do MIT.
Em sua análise, os pesquisadores usaram dados coletados em duas cidades de amostra: Nova York e Dallas. Os dados foram coletados de, entre outras fontes, registros anônimos coletados por meio de dispositivos de bordo em veículos e pesquisas que amostraram cuidadosamente as populações para cobrir comportamentos de viagem variáveis. Eles mostraram as horas do dia em que os carros são usados e por quanto tempo, e quanto tempo os veículos passam em diferentes tipos de locais – residencial, local de trabalho, compras, entretenimento e assim por diante.
As descobertas, diz Trancik, “completam a questão de onde localizar estrategicamente os carregadores para apoiar a adoção de EV e também apoiar a rede elétrica”. Uma melhor disponibilidade de estações de carregamento nos locais de trabalho, por exemplo, poderia ajudar a absorver o pico de energia produzido ao meio-dia a partir de instalações de energia solar, que de outra forma poderiam ser desperdiçadas porque não é econômico construir bateria suficiente ou outra capacidade de armazenamento para economizar todos para o final do dia. Assim, os carregadores de local de trabalho podem fornecer um benefício duplo, ajudando a reduzir a carga de pico noturna do carregamento de VE e também fazendo uso da produção de eletricidade solar.
Esses efeitos no sistema de energia elétrica são consideráveis, especialmente se o sistema deve atender às demandas de carregamento de uma frota de veículos pessoais totalmente eletrificada juntamente com os picos de outras demandas de eletricidade, por exemplo, nos dias mais quentes do ano. Se não forem mitigados, os picos noturnos na demanda de carregamento de VE podem exigir a instalação de mais de 20% na capacidade de geração de energia, dizem os pesquisadores.
“O carregamento lento no local de trabalho pode ser mais preferível do que as tecnologias de carregamento mais rápido para permitir uma maior utilização dos recursos solares do meio-dia”, diz Wei.
Enquanto isso, com o carregamento doméstico atrasado, cada carregador de VE pode ser acompanhado por um aplicativo simples para estimar o tempo para iniciar seu ciclo de carregamento, para que carregue um pouco antes de ser necessário no dia seguinte. Ao contrário de outras propostas que exigem um controle centralizado do ciclo de carregamento, esse sistema não precisa de comunicação de informações entre dispositivos e pode ser pré-programado - e pode realizar uma grande mudança na demanda da rede causada pelo aumento da penetração de VE. A razão pela qual funciona tão bem, diz Trancik, é por causa da variabilidade natural nos comportamentos de direção entre os indivíduos de uma população.
Por “carregamento doméstico”, os pesquisadores não estão se referindo apenas ao equipamento de carregamento em garagens individuais ou áreas de estacionamento. Eles dizem que é essencial disponibilizar estações de recarga em locais de estacionamento na rua e também em áreas de estacionamento de prédios de apartamentos.
Trancik diz que as descobertas destacam o valor de combinar as duas medidas - carregamento no local de trabalho e carregamento doméstico atrasado - para reduzir a demanda de pico de eletricidade, armazenar energia solar e atender convenientemente às necessidades de carregamento dos motoristas todos os dias. Como a equipe mostrou em pesquisas anteriores, o carregamento doméstico pode ser um componente particularmente eficaz de um pacote estratégico de locais de carregamento; A cobrança no local de trabalho, eles descobriram, não é um bom substituto para a cobrança em casa para atender às necessidades dos motoristas todos os dias.
“Dado que há muito dinheiro público sendo investido na expansão da infraestrutura de carregamento”, diz Trancik, “como você incentiva o local para que seja integrado de forma eficiente e eficaz à rede elétrica sem exigir muita expansão de capacidade adicional? ” Esta pesquisa oferece alguma orientação aos formuladores de políticas sobre onde focar regras e incentivos.
“Acho que uma das coisas fascinantes sobre essas descobertas é que, ao ser estratégico, você pode evitar muita infraestrutura física de que, de outra forma, precisaria”, acrescenta ela. “Seus veículos elétricos podem eliminar parte da necessidade de armazenamento estacionário de energia e você também pode evitar a necessidade de expandir a capacidade das usinas, pensando na localização dos carregadores como uma ferramenta para gerenciar demandas – onde elas ocorrem e quando ocorrem. ocorrer." O carregamento doméstico atrasado pode fazer uma diferença surpreendente, descobriu a equipe. “É basicamente incentivar as pessoas a começarem a cobrar mais tarde. Isso pode ser algo pré-programado em seus carregadores. Você incentiva as pessoas a atrasar um pouco o início da cobrança, para que nem todos estejam cobrando ao mesmo tempo, e isso suaviza o pico.” Tal programa exigiria algum compromisso prévio por parte dos participantes. “Você precisaria ter um número suficiente de pessoas comprometidas com esse programa com antecedência para evitar o investimento em infraestrutura física”, diz Trancik. “Portanto, se você tiver pessoas suficientes se inscrevendo, basicamente não precisará construir essas usinas extras.” Não é certo que tudo isso se alinharia da maneira certa, e colocar em prática a combinação certa de incentivos seria crucial. “Se você deseja que os veículos elétricos atuem como uma tecnologia de armazenamento eficaz para energia solar, o mercado [EV] precisa crescer rápido o suficiente para poder fazer isso”, diz Trancik.
Para melhor usar os fundos públicos para ajudar a fazer isso acontecer, ela diz, “você pode incentivar as instalações de carregamento, que idealmente passariam por um processo competitivo – no setor privado, você teria empresas licitando para diferentes projetos, mas você pode incentivar a instalação de carregamento nos locais de trabalho, por exemplo, para aproveitar esses dois benefícios.” Os carregadores que as pessoas podem acessar quando estão estacionados perto de suas residências também são importantes, acrescenta Trancik, mas por outros motivos.
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- Fonte: https://www.nanowerk.com/news2/green/newsid=62605.php
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