Movilidad & Redes Eléctricas

Movilidad y Redes EléctricasRafael Sánchez Durán

20 | 1 1 | 09

Estrategia NEEP de Endesa

Movilidad & Redes EléctricasÍndice

1. Introducción

2. Impactos del Vehículo Eléctrico

3. Demostración y Estandarización

4. Retos del Sector Eléctrico y Transporte

5. Eurelectric

6. Conclusiones

01Estrategia NEEP de Endesa

Movilidad & Redes Eléctricas1. - Introducción

• El Sector Eléctrico tiene la oportunidad de participar en un fenómeno histórico y determinante en la sostenibilidad del planeta: el vehículo eléctrico. La evolución tecnológica, el impulso de las administraciones y la actividad coordinada de distintas empresas (automoción, componentes y sector eléctrico), van a posibilitar la electrificación del transporte.

• En cinco años se prevé que uno de cada 5 de los vehículos vendidos sea eléctrico, con lo que el parque automovilístico daría entrada a un 10% de vehículos enchufables (1 M BEV y 1,7M PHEV) al 2020.

• Nos encontramos al inicio del camino, con la estandarización de infraestructuras y el desarrollo de proyectos de demostración.

• Como receptores de valor debemos impulsar y favorecer el desarrollo del vehículo eléctrico, con el objetivo de captar ese incremento de demanda eléctrica adicional, pero siempre en un contexto global de ahorro y eficiencia energética y bajo el criterio de rentabilidad y seguridad en el suministro

02Estrategia NEEP de Endesa

Movilidad & Redes Eléctricas2. - Impactos del Vehículo Eléctrico

La reducción de emisiones es la causa fundamental de la aparición de los VE. Las emisiones de CO2 de un vehículo eléctrico, con el mix eléctrico de la UE, se sitúan alrededor de 80g/km, una cifra que es la mitad de la media de emisiones europea para vehículos de combustión (alrededor de 160g/km). El Reglamento CE443/2009 de las emisiones, y sus fuertes objetivos de reducción en los próximos años, ha sido la razón fundamental por la que los fabricantes de automóviles han incorporado a los vehículos híbridos enchufables y a los eléctricos puros en sus planes de lanzamiento.

Reducción de emisiones y mejora de eficiencia energética

del transporte

Reducción de emisiones y mejora de eficiencia energética

del transporte

Aumento de la demanda eléctrica en

valle nocturno

Aumento de la demanda eléctrica en

valle nocturno

Redes eléctricas inteligentes

Redes eléctricas inteligentes

El parque total de 27 millones de automóviles se podría abastecer con un incremento del 18% de la demanda eléctrica (bajo las hipótesis de un escenario realizado en EURELECTRIC en este 2009). Si bien estos 27 millones pudieran resultar lejanos en el tiempo, es de destacar que por cada millón de vehículos introducidos, la demanda se incrementaría en aproximadamente 2 TWh/año, un 0,7%, y esto junto con una adecuada gestión de la demanda podría llevar aparejado un aumento mayor del hueco térmico existente.

El modelo de mercado que planteamos desde el sector eléctrico es el de infraestructura de recarga desde las Distribuidoras, con comercialización abierta a terceros, esto tendría una relativa sencillez de implantación, inversión incremental mínima, puesto que se basaría inicialmente en los centros de transformación y líneas MT/BT de las DSO. Siendo un modelo más económicoque alternativas monopolísticas de comercialización por terceros.Las nuevas redes tienen que evolucionar hacia redes inteligentes, con capacidad de gestionar la demanda.

03Estrategia NEEP de Endesa

Movilidad & Redes Eléctricas2.1. - Reducción de emisiones y mejora de eficiencia energética del transporte

2006 20502030

2.2273.171

8.096

11.405

3.000

800

1.500

Energía final

El 28% del consumo mundial de energía final es realizado por el sector del transporte.

Este sector depende a nivel mundial del petróleo en un 92%. Un recurso que proviene de pocos países, lo que supone un enorme riesgo a futuro.

En el mundo circulan 800 mill. de vehículos (España 30 mill.). El crecimiento previsto de vehículos duplicará la cifra en el 2030, debido sobre todo a los nuevos países en desarrollo.

2006 2030

+41%

+42%

El Mundo Sector Transporte

Consumo energía final (Mtoe)

28%28%

+88%

Vehículos (millones)

+100%

Emisiones de CO2

El petróleo supone el 61% de las emisiones totales de CO2 (el transporte por carretera el 41%). El vehículo Eléctrico (EV) ofrece una respuesta eficaz, pues supone una reducción del 80%(1) en emisiones de CO2.

Gramos CO2 por km de vehículos

020406080100120140160180

2005 2010 2015 2020 2025 2030

g CO2/Km

Media  UE EV mix UE Objetivo UE

(1)Scenario: Typical mid‐size electric vehicle using 0.18kWh/km, 7% electricity network losses, CO2 intensity of electricity declines in line with EURELECTRIC Role of Electricity scenario 

(410g CO2/kWh in 2005, 130g CO2/kWh in 2030)

Mayor eficiencia del vehículo (tank to wheel, incluso en ciclo completo well to wheel)

Eficiencia EV vs Combustión

0

20

40

60

80

kWh en 100km

Diesel EV

X

3

“El objetivo actual de la UE (Reglamento CE443/2009) es la reducción de estas emisiones de CO2. La media de emisiones se sitúa alrededor de los 160g de CO2/km y el objetivo en 95g CO2/km al 2020”.

Eficiencia Energética

04Estrategia NEEP de Endesa

Movilidad & Redes Eléctricas2.1 - La mejora de eficiencia a partir de la electrificación

ElectrificaciónCombustión

• El motor de combustión transforma la energía térmica del combustible utilizado en energía mecánica que se transmite a las ruedas.

Motor de Combustión Grado de Electrificación

• Un motor eléctrico transforma energía eléctrica en energía mecánica. Los híbridos lo hacen en serie, paralelo o mixto al motor de combustión.

• La electrificación completa se ha vist o impulsada por los avances experimentados en las baterías (ión-litio), aun con problemas de autonomía/coste.

• La electrificación es un 85% más eficiente y representa emisiones cero de tanque a ruedas frente al motor de combustión.

• El motor de combustión ha ido incorporando mejoras de eficiencia y emisiones:

⁻

Inyección electrónica (1967)

⁻

Sonda lambda en catalizador (1976)

⁻

Inyección directa (2000)

⁻

Sistema Start/Stop (2007)

⁻

Propulsión híbrida (2009)

• A pesar del avance, existe un límite físico, la eficiencia de tanque a ruedas (TTW) es del 20% y las emisiones por km no llegan a los limites fijados, lo que abre la electrificación como vía de alcanzarlos. 05Estrategia NEEP de Endesa

Movilidad & Redes Eléctricas2.2. - Aumento de la demanda eléctrica en valle nocturno

Recorrido promedio 12.000 km año (intensivo 15.000 y solo urbano 9.000) equiv. a 33 km día.Antigüedad promedio según DGT: 10 años

Hipótesis para el escenario

Vehiculo

27 millones de vehículos (22 turismos y 5 furgonetas) 65% con + de 5 años, (36% + de 10)Mantenimiento de nivel de ventas 1,5 mill/año

Mercado potencial

Capac. promedio actual 16 kWh y 32 kWh al 2020Tiempo de recarga lenta 8 horas y media 6 horas Precio <500 $/kWh al 2014 (365 €/kWh)

Motor

Caída de demanda al 2010 de -0,7%, 2011 crec. de 2,1%,2012 de 2,6% y 2,7% 2013 y siguientes. 2015 demanda 279.440 GWh, (EERR 110.000 GWh)

Baterías

Recarga lenta y media (monof y trif.) de 16 y 32 ASolo para BEV 100% por vehiculo y para BEV y PHEV 20% en centros y 10% en vía publica.

Demanda

Coste domicilio 400€, Sede Social 500€Coste Centros Públicos 2.000€, Vía Pública 5.000 €

Infraestructura

Consumo de 15-20 kWh/100 kmPotencia 70 kW (aprox. 94 CV)

Coste x punto

Escenario de EV y peso % sobre total

367.700

1.727.200275.800

1.047.650

22.1002.050

2010 2015

710.475

BEV PHEV

Evolución de uds. acum. vehículos eléctricos EV (BEV+PHEV)

2020

2.674.493

Peso % sobre el parque total (27M)

2010 2015 2020

1,4

6,81,0

3,9

2,4%

10,3%

24.150

0%

Escenario de ventas año y cuota %

153.700

345.000117.200

179.500

9.9002.000

2010 2015

270.900

BEV PHEV

Evolución anual de ventas vehículos eléctricos EV (BEV+PHEV)

2020

524.500

Peso % sobre ventas anuales (1,5M)

2010 2015 2020

11,3

25,48,6

13,2

0,80,1

19,9%

38,6%

11.900

0,9%

Con las siguientes las hipótesis, tenemos una cuota final de EV del 10% al 2020En el 2015 se venderán 1 vehiculo eléctrico enchufable de cada 5 vendidos, aproximadamente un 20 %, supone un enorme esfuerzo de comercialización.Al inicio se venderían en mayor proporción PHEV que BEV BEV: En energía, supondría 0,5 TWh en el ejercicio 2015 y 1,9 TWh en el 2020, considerando solo 1 mill. de BEV, un 0,2 % y un 0,6% de la demanda.PHEV: No se conoce el patrón de uso entre combustible y eléctrico, el total de energía podría llegar a 1,1 TWh al 2015 y 5 TWh al 2020 en todo el país, un 0,4 % y un 1,6% respectivamente.

06Estrategia NEEP de Endesa

Movilidad & Redes Eléctricas2.3. - Modelo de Mercado y de Negocio de las infraestructuras de recarga

Modelo de NegocioModelo de Mercado

Despliegue por zonas urbanas de mayor densidad

La red de recarga tendría que cubrir los puntos en casa del comprador del EV, al tiempo que realizaría el despliegue en centros de trabajo, parking, etc…Para la recarga rápida, debería de aparecer, a iniciativa privada, la implantación de electrolineras. En España disponemos de 9.000 gasolineras(1), las electrolineras, tienen sentido en puntos estratégicos (entre ciudades y dentro de ellas).

Alternativa óptima para la recarga

El modelo para el despliegue de la red de recarga debería ser un modelo integrado con la distribución, frente a otras alternativas (infraestructura separada o monopolista de comercialización por zonas).España dispone de 900.000 km de líneas y 300.000 transformadores, con lo que es la forma más económica y eficaz para un despliegue de infraestructuras.

Distr. Recarga Com.

Distr. Recarga Com.

Distr. Recarga Com.

Madritel

Supercable

Able Menta

Madrid

Valencia

BarcelonaZaragoza

León

Valladolid

OviedoCoruña

Granada Murcia

Alicante

Palma de Mallorca

Vigo

SantanderLugo

Orense

Huelva Jerez

Jaén

Pamplona

Girona

TarragonaCastellón

Burgos

Lleida

Almería

Logroño

Las PalmasTenerife

Huesca

Albacete

Cádiz

Elche

MarbellaFuengirola

Gijón

Despliegue potencial mayor densidad

Salamanca

Cáceres

Málaga

Toledo

CórdobaSevilla

Mérida

Mérida

Badajoz

Plasencia

(1) 1 gasolinera por cada 18 km y por cada 2.300 vehículos (2009) 07Estrategia NEEP de Endesa

Movilidad & Redes Eléctricas2.3. - Las Redes eléctricas

VIA

PU

BLI

CA

TIPO DE RECARGA NECESIDADES FISICAS

LeasingFinanciaciónAseguradoras Flotas y alquiler de vehículosParking con recargaEstaciones de intercambio/carga rápidaSuministros de nuevos componentesReciclado (2º ciclo de baterías)Rejuvenecimiento bateríasOtros…

NUEVOS MODELOS DE NEGOCIO

Adaptación de las infraestructuras eléctricas estándares y desarrollo tecnológico:Cableado reforzadoInterruptor diferencialContador integrado

Conexión a la redCaracterísticas intemperie

Hogar / EmpresaComunidad propietariosPlazas de aparcamiento

INTE

RIO

R

ParquímetrosElectrolineras de recarga rápida

08Estrategia NEEP de Endesa

NECESIDADES LOGICAS

TCP/IP

Comunicación inalambrica Concentrador comunicaciones

Movilidad & Redes Eléctricas3. - Avance de proyectos de demostración en Europa

UK: •

Londres cuenta con 120 estaciones

de carga 

(Elecktromotive).

FRANCIA: •

111 puntos

de recarga en Paris.

•

En La Rochelle y Bordeaux se instalaron 

puntos de recarga en los 90 (ya antiguas). 

•

EDF y Toyota han elegido Estrasburgo como 

ciudad piloto.

ITALIA:•

99 puntos

de recarga en Florencia, 11 en Roma y 20

en 

Milán. Turín  está

instando 10.

•

ENEL planea la instalación de 400

en toda Italia y 

Daimler 100

Smart

Evs

ESPAÑA: •

Proyecto MOVELE: 500 puntos

de recarga 

(implantación en el 2012) en Sevilla, 

Barcelona y Madrid. 2000

vehículos 

previstos

MONACO: •

176 puntos de recarga, llegará

a 300

para 2011 y tres 

estaciones de recarga rápida.

•

El número de puntos de recarga es enorme dada la poca 

superficie del principado vs

otros países.

SUIZA:•

107 puntos

de recarga repartidos en 50 ciudades, la 

mayoría construidas por Park & Charge.

•

Proyectada red de recarga por  el gobierno y EWZ.

•

Los fabricantes han elegido BERN como piloto.

DINAMARCA: •

40 estaciones

de recarga en Randers (7),

Ebeltoft

(5)

y 

Kobenhavn

(8)

•

Better

Place planea 500.000 puntos en el 2015.

SUECIA:•

150 puntos

de recarga: Malino

(12),

Estocolmo (21),

Sodertalje

(49)

y Linkoping

(8).

NORUEGA:•

Unas 50 estaciones

de recarga con Oslo con 

40

y Baerum

con 9.

ALEMANIA:•

Más de 350 puntos

de recarga en todo el país, la mayoría 

antiguas. Park&Charge

posee 60 puntos.

•

Vattenfall

está

instalando puntos de recarga y BMW tiene 

100

Mini E disponibles.

•

RWE están instalando 500

puntos

de recarga y Daimler

dispone de 100

Smart

eléctricos.

•

En Frankfurt hay seis puntos de recarga solares para 

pequeños vehículos (motocicletas)

IRLANDA: •

Acuerdo del gobierno con Renault‐Nissan, y 

ESB (Empresa Eléctrica) para el desarrollo a 

partir del 2011.

HOLANDA:•

Ámsterdam proyecta 200 puntos

de recarga antes del 

2012 y 10.000 EV

en 2015 (Columb).

PORTUGAL: •

6 puntos

de recarga WattDrive. 

•

Tiene en proyecto tener la primera red de 

recarga de Europa

La mayoría de los países han 

iniciado la introducción de 

proyectos pilotos con 

infraestructura de recarga y 

miles de vehículos

“Es clave la estandarización 

de los elementos de recarga”

Los incentivos se basan en:• Bonificación de impuestos• Subvenciones a la compra• Ahorro en tasas de circulación• Parking y recarga gratuita

09Estrategia NEEP de Endesa

Movilidad & Redes Eléctricas4. - Retos del Sector Eléctrico y Transporte

• Es importante identificar cuál es nuestro rol frente al del sector del transporte, ambos tenemos unos retos necesarios y complementarios para el éxito de implantación. La motivación para cada uno es diferente, el sector del transporte ve con ello la forma de adaptarse a la normativa de emisiones, para nuestro sector, la posibilidad de aumentar la demanda.

RETOS ACTUALES

Baterías (Capacidad 16 kWh)Peso y volumen: (para 16 kWh es 220 kg y 200 litros)

Autonomía (60 a 200 km)Recarga (6-8 horas)Motor (Potencia 70 kW)Coste fabricaciónNecesidad de incentivos a la compra

EstandarizaciónLogística de recarga (lenta y rápida)Gestión demandaModelo de MercadoRetribución y precios

AVANCE ESPERADO AL 2015

Baterías con base fosfato y manganeso hacia Ión Litio (capacidad 50-75 kWh).Duplicar la energía específica por célula (de 140 a 250 Wh/kg)Autonomía (más 300 km)Recarga (menos 15 min).Motores síncronos y asínc.ronos CA, reluctancia variable y en rueda (potencia 70-250 kW)Eliminación de la necesidad de subvención

Logro de un estándar IEC/ISOAvance en V2GOferta generalizada EV PHEVModelo de Mercado en DSOPrecio desincentivador de recargas en puntas

ELEC

TRICO

TRANSP

ORT

E

10Estrategia NEEP de Endesa

Beneficios comunes

Reducción de la contaminación local y emisiones CO2Eficiencia energética mayorAutonomía suficiente (obtener un rango de sensación de seguridad)Reducción de costes (evitar la necesidad inicial de subvención)Coste razonable (menor coste x km.)Avance tecnológicoAlta penetración de EV sobre las renovaciones de automóviles anuales (+25%)Desarrollo de conectores estándares para toda la UE 27Despliegue adecuado de electrolineras para recorridos largosGestión de la demanda energéticaModelo de negocio adecuado y sostenible, con comercialización abierta a terceros.

Movilidad & Redes Eléctricas4. - Endesa ante los retos de vehículo eléctrico

• Endesa incorpora en su plan de sostenibilidad 2008-2012 la movilidad eléctrica, en unos momentos de demostración y estandarización de elementos

DemostraciónEstandarización

G4V, ELVIRE (UE)Grupo de estandarización

(UE)CENIT Verde (ESP)Greencar initiative (UE)

Participación proyecto MOVELE (ESP)Smart City de Málaga (ESP)

OEM/Utility Standardization Initiative

25:11

29:01 11:03

20:02

25:03

OEM/Utility Standardization Initiative

25:11

29:01 11:03

20:02

25:03

Desarrollo de NegocioLobbying

EURELECTRIC: Intereses comunes de la industria eléctrica a nivel Europeo

FOREVE: foro para promover actuaciones en el ámbito de la movilidad eléctrica

Plan de Sostenibilidad de Endesa 2008-2012Vehículos híbridos para fuerza de ventas y eléctricos

de demostración (ESP)CAM comercializa vehículos eléctricos (LATAM)

11Estrategia NEEP de Endesa

Movilidad & Redes Eléctricas5. - EURELECTRIC

• EURELECTRIC representa a la industria eléctrica ante las instituciones de la UE.

Estrategia NEEP de Endesa

Objetivos de la Task Force de Vehículo eléctrico

Informar a los responsables políticos europeos de las ventajas y beneficios del EV.Ayudar a crear un clima político y económico adecuado para el desarrollo del nuevo negocio mediante la identificación y eliminación de barreras de mercado a los que la industria tiene que hacer frente.Enfoque tecnológico común para apoyar el desarrollo de EV en Europa. Preparar un posicionamiento sobre el diseño del mercado EV.Proporcionar una plataforma común para los diferentes proyectos de investigación.

Seguir en el proceso de estandardización e intentar mantener una acción coordinada con otras partes interesadas (EUCAR, ORGALIME, CLEPA)Documento conceptual sobre los modelos de mercado para la recarga pública de vehículos eléctricos

Declaración de apoyo al estándar único de la UE por parte del

sector Eléctrico Europeo entregado al Vicepresidente

responsable del transporte de la Comisión Europea Mr. Tajani el

pasado 27 de Octubre‐ ENDESA, IBERDROLA (ES)  ‐ ENEXIS (NL)  ‐ EDP (PT)

‐ ALPIQ (CH) ‐ EDF (FR) ‐ ELECTRABEL (BE)‐ ENEL (IT) ‐ CEZ (CZ) ‐ PPC (GR)

‐ ESB (IE) ‐ DONG (DK) ‐ HALFSLUND (NO)

‐ RWE, EON (DE) ‐ ENEA (PO)

‐ FORTUM, VATTENFALL (SE)  ‐ VERBUND (AT)

Tareas actuales

Crear la infraestructura necesaria en toda Europa (redes, puntos de recarga)Lograr la simplicidad para el usuarioReducir las barreras técnicas en un mercado armonizado UE 27Facilitar la introducción del VE en el mercado

Estandarización

12

Movilidad & Redes Eléctricas6. - Conclusiones

Como País– El transporte es el sector

de actividad con mayor consumo de energía en España por lo que tiene un importante reto de ahorro y eficiencia energética.

– El 25% de las emisiones de gases de efecto invernadero son generadas por el transporte.

– Reducir la dependencia energética, pues el petróleo supone más de 98% de las fuentes empleadas en el transporte agravando nuestra Balanza Comercial.

Como Empresa Eléctrica– Emobility: nuestro sector

puede llegar a mover el 10% del transporte en el año 2020

– Oportunidad de gestionar la demanda llenando el valle nocturno y en una fase posterior aplanando puntas V2G

– Contribución a los objetivos globales de eficiencia energética gracias a la electricidad

– Gestión de la demanda – Impulso tecnológico a las

capacidades de las redes– Logro de estándares de

conexión y roaming entre DSO

Como ciudadano– Reducción de la

contaminación local y emisiones CO2

– Ciudades sin ruidos– Autonomía suficiente para

el rango urbano, cubierto en el 80% de las veces.

– Reducción de costes (menor coste x km.)

– Avance tecnológico– Conectores estándares

para toda la UE 27– Parking con recarga como

ventaja en los centros urbanos

– Electrolineras para recorridos largos

– Ahorro de energía

Razones para apoyar el impulso de la electro-movilidad

Estrategia NEEP de Endesa 13

Movilidad & Redes Eléctricas

Muchas gracias

Rafael Sánchez Duránrafael.sanchez@endesa.es