Según la Agencia Internacional de la Energía (IEA)*, para 2030 habrá entre 200 y 300 millones de vehículos eléctricos circulando por las calles de todo el mundo, y la tendencia va en aumento. Así, su papel en las redes eléctricas controladas inteligentemente, las llamadas Smart Grids, se vuelve cada vez más importante. Los vehículos eléctricos no solo pueden recibir energía, sino también almacenarla y, si es necesario, devolverla a la red eléctrica. Actúan así como almacenadores de energía descentralizados para equilibrar las fluctuaciones en la inyección de energías renovables y aumentar la estabilidad de la red. La base técnica para este intercambio bidireccional de energía (Vehicle-to-Grid, V2G) es el protocolo de comunicación ISO 15118.
ISO 15118: Habilitador tecnológico para una carga bidireccional e inteligente
Como estándar independiente del fabricante, ISO 15118 define la comunicación entre el vehículo eléctrico, la infraestructura de carga y, si están presentes, los sistemas de backend como las plataformas de gestión de energía. Como parte del Combined Charging System (CCS), el protocolo utiliza comunicación por línea eléctrica (PLC) a través del cable de carga para permitir una transmisión de datos segura y fluida durante el proceso de carga.
Con ISO 15118-20, la carga bidireccional es completamente soportada por primera vez. Los vehículos eléctricos pueden así integrarse de manera flexible como almacenadores de energía descentralizados en la red eléctrica. En el llamado modo V1G (soportado por ISO 15118-2), es decir, en la carga unidireccional planificada, el proceso de carga se puede trasladar, por ejemplo, a ventanas de tiempo económicas y que cuidan la red. El sistema responde dinámicamente a señales como los precios de la electricidad, la carga de la red o las preferencias de los usuarios.
El modo V2G va un paso más allá: también permite las descargas. Los sistemas de gestión energética externos pueden tomar decisiones basadas en condiciones de red actuales y pronosticadas sobre cuándo y cuánta energía se debe cargar o devolver. Esto proporciona a los operadores de infraestructuras y
operadores de red una nueva herramienta para gestionar la carga de la red, por ejemplo, reduciendo intencionadamente la potencia de carga o inyectando electricidad durante los picos de demanda.
Nuevos modelos de negocio para flotas
Para los operadores de flotas en el sector logístico o en el transporte público, esto abre nuevas oportunidades de negocio: La capacidad de la batería de los vehículos no utilizados puede ponerse a disposición de la red de forma temporal y comercializarse como servicio de flexibilidad.
Además, ISO 15118 permite la comunicación encriptada y la autenticación automática estandarizada, la base para los cómodos procesos de carga Plug & Charge en los puntos de carga públicos.
Establecer estándares comunes para una verdadera interoperabilidad V2G
Para una implementación escalable de V2G, todos los actores involucrados deben trabajar en estrecha colaboración: fabricantes de vehículos, operadores de puntos de recarga (CPOs), operadores de red y proveedores de servicios de movilidad. La base técnica para esto son los estándares interoperables que permiten una comunicación uniforme en todo el sistema.
Tres protocolos clave juegan un papel fundamental aquí:
ISO 15118: regula la comunicación entre el vehículo (EV) y el punto de carga (EVSE), incluida la carga Plug & Charge y la transferencia bidireccional de energía.
OCPP 2.x (Open Charge Point Protocol): regula la interfaz entre el punto de carga (EVSE) y el sistema backend de los CPOs, sirviendo así como el "idioma" universal para gestionar estaciones de recarga. Con la versión OCPP 2.1, esperada para el año 2025, se respaldarán también ISO 15118-20 y funciones V2X avanzadas como la integración de fuentes de energía descentralizadas (DER) e intercambio de baterías.
OCPI (Open Charge Point Interface): estandariza la comunicación entre los CPOs y los Proveedores de Servicios de Movilidad Eléctrica (EMSPs), por ejemplo, para el roaming y la prestación de servicios a través de las fronteras de la red.
La funcionalidad V2G verdadera solo puede implementarse de manera económica y técnicamente sensata cuando los tres protocolos están integrados. Solo
la implementación conjunta por parte de OEMs, CPOs y EMSPs crea la interoperabilidad necesaria para una red inteligente de energía escalable. Como socio experimentado en ingeniería de software, Intellias apoya a las empresas a lo largo de toda la cadena de valor, desde la conformidad con los estándares hasta el desarrollo de soluciones de backend inteligentes para la carga inteligente y V2G.
El papel potencial de los vehículos eléctricos como participantes activos en la estabilización de la red y como almacenadores de energía descentralizados es obvio, y la base tecnológica para ello está en gran medida presente. Pero, ¿cómo es la implementación práctica en la industria?
V2G en el mundo: Estrategias y desafíos regionales
Cada vez más fabricantes de automóviles están equipando sus vehículos eléctricos con ISO 15118, especialmente las generaciones de modelos más nuevas. La capacidad V2G se está convirtiendo en el nuevo estándar. Sin embargo, en la implementación surgen diferencias regionales:
Europa: Aquí, las regulaciones legales impulsan el desarrollo de V2G, por ejemplo, a través del paquete "Fit for 55", la Regulación de Infraestructura de Combustibles Alternativos (AFIR) o las directivas de la UE para la red de transporte transeuropea (TEN-V). Los proyectos piloto en los Países Bajos, Dinamarca, Francia y el Reino Unido están probando actualmente la viabilidad técnica y económica.
EE.UU.: El mercado está organizado de manera descentralizada. Los estados individuales, proveedores o empresas inician proyectos. Los programas de apoyo para vehículos eléctricos e infraestructura de carga en algunos estados hacen que V2G sea más atractivo económicamente, a pesar de la ausencia de regulación federal.
China: Como el mayor mercado de EV del mundo, China sigue un enfoque guiado por el estado y centrado en la tecnología. El objetivo es utilizar la flota nacional de EV para estabilizar la red, satisfacer la creciente demanda de energía e integrar energías renovables. Se ha definido un plan claro para V2G, apoyado por una estrecha colaboración entre el gobierno, los operadores de redes estatales y la
industria local de vehículos y baterías.
A pesar de los enfoques diferentes, todos los mercados enfrentan desafíos similares: altos costos de los cargadores bidireccionales, preocupaciones sobre la degradación de las baterías y la necesidad de interfaces de comunicación seguras y robustas.
La infraestructura como cuello de botella
La infraestructura de carga sigue siendo un obstáculo central: mientras que la parte del vehículo se está actualizando rápidamente, una gran cantidad de las estaciones de carga instaladas hoy en día aún utilizan sistemas más antiguos e incompatibles. Si bien algunos componentes pueden actualizarse mediante software, en muchos lugares será necesario un reemplazo de hardware, requerirá una inversión sustancial y tiempo.
Pocos fabricantes, incluidos Siemens y ABB, ofrecen actualmente soluciones de carga con soporte completo de ISO 15118. Aunque estándares abiertos como OCPP y OCPI continúan desarrollándose, el camino hacia una integración V2G generalizada aún es largo.
Inspecciones prácticas: Proyectos V2G en el mundo
Numerosos actores ya están probando V2G en condiciones reales. Tres ejemplos muestran la diversidad de aplicaciones posibles:
En Utrecht (Países Bajos), se utiliza una flota de 500 Renault 5 con tecnología Mobilize-V2G en un modelo de carsharing, un estreno europeo.
En Massachusetts, un distrito escolar utiliza cargadores bidireccionales para mitigar las cargas máximas en verano y generar ingresos.
Y Ford ya permite V2H con el F-150 Lightning a través de "Intelligent Backup Power". GM planea introducir V2H en todos los EVs de Ultium para 2026. Nissan sigue apostando por V2G y ha certificado un cargador bidireccional de Fermata Energy para 2024.
¿Qué significa esto?
V2G se ve en todo el mundo como una oportunidad y se está implementando en los primeros proyectos. Ahora se trata de establecer rápidamente las condiciones marco y normas necesarias para que los participantes del proyecto puedan finalmente ir más allá de los pilotos, ¡lo que requiere que todos remen en la misma dirección!
https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2024/outlook-for-electric-mobility
La investigación sobre el tema fue realizada para nosotros por Volodymyr Zavadko, Delivery Director, Head of Transportation
