Electrificación de las flotas de camiones europeas: el papel de las redes

El impulso hacia un transporte y una logística más ecológicos se está acelerando. Muchas empresas ya están optando por una variedad de servicios más sostenibles que se ofrecen, con el objetivo de enviar sus productos con emisiones reducidas. Los vehículos eléctricos (EV) se están convirtiendo en un componente clave de este cambio. A pesar de los avances en la tecnología de los vehículos eléctricos, particularmente en la capacidad y autonomía de la batería, las capacidades de la infraestructura de carga siguen siendo insuficientes. Aún más preocupantes son las actuales limitaciones de capacidad de la red europea. ¿Qué hay que hacer para apoyar un camino hacia la electrificación de los vehículos de larga distancia en términos de infraestructura de red?

 

Poner las palabras en acción (planes)

El Consejo Internacional de Transporte Limpio (ICCT) describe los vehículos eléctricos (EV) como “la tecnología más importante para descarbonizar el sector del transporte”. La electrificación de los vehículos pesados ​​(HDV) es parte integral del objetivo Net Zero de la Unión Europea (UE). Pero si bien los fabricantes de automóviles han estado aumentando la producción de vehículos eléctricos, incluso para el segmento de vehículos pesados, existe una necesidad creciente de una infraestructura de carga sólida y una red eléctrica modernizada para respaldar todo tipo de flotas de vehículos eléctricos en Europa.

La respuesta de los legisladores de la UE a los llamamientos de las partes interesadas de la industria para una infraestructura de carga sólida, junto con una capacidad de red suficiente, ha tomado la forma de (uno de muchos) planes de acción. El Reglamento de infraestructura de combustibles alternativos (AFIR) de la UE,  adoptado  por el Consejo Europeo en julio de 2023, establece objetivos jurídicamente vinculantes a nivel nacional y de toda la UE para el despliegue de infraestructura de combustibles alternativos para vehículos de carretera, embarcaciones y aeronaves estacionarias.

El AFIR, que forma parte del paquete “Fit for 55” de la UE, exige que se proporcionen cargadores públicos para camiones eléctricos a intervalos regulares a lo largo de las autopistas primarias y secundarias de Europa, y en las principales ciudades. Por ejemplo, los Estados miembros deben asegurarse de que de aquí a 2025 haya un grupo de carga rápida cada 60 kilómetros en cada dirección de viaje a lo largo de las principales carreteras europeas.

Un  estudio  de la Federación Europea de Transporte y Medio Ambiente (T&E), que analiza los objetivos de infraestructura acordados en el marco de la AFIR, afirma que el reglamento proporcionará suficiente infraestructura de carga pública en toda la UE. El estudio afirma que esto será “más que suficiente” para reducir las emisiones promedio de carbono de los nuevos vehículos pesados ​​(HDV) en un 45% a partir de 2030, según los estándares de emisiones de CO2 más estrictos recientemente adoptados para los camiones nuevos. Sin embargo, persisten las preocupaciones sobre la capacidad de la red europea.

“La situación del huevo y la gallina”

Mientras se desarrolla la infraestructura de carga y repostaje, el principal desafío radica en los importantes requisitos de energía en la red, especialmente de la carga rápida. Un  estudio  publicado por la Unión de la Industria Eléctrica (Eurelectric) señala que más de un tercio de las redes de la UE tienen más de 40 años, cifra que probablemente superará el 50% en 2030.

“Tenemos las tecnologías para implementar vehículos eléctricos a gran escala, así como objetivos ambiciosos para su implementación en toda Europa. Sin embargo, la industria automovilística, los reguladores y los DSO [operadores de sistemas de distribución] se encuentran en un punto muerto, ya que las preocupaciones en torno a la infraestructura limitan las ventas de vehículos eléctricos, pero un número relativamente bajo de vehículos eléctricos en las carreteras limita los planes para los refuerzos necesarios de la red, una situación real del huevo y la gallina. ”, afirman los autores del estudio .

En su última  publicación  sobre el tema de la infraestructura de carga, T&E presentó los resultados de una encuesta que encargó entre DSO en cinco estados miembros de la UE. Concluyó que algunos centros de carga públicos requerirán conexiones a la red de 30 MW o más para acomodar la carga adicional proveniente de una creciente flota de camiones eléctricos. Para poner esto en perspectiva, un megavatio de energía puede iluminar aproximadamente 1.000 hogares.

"La clave para una adopción exitosa y oportuna de la infraestructura de carga de vehículos HD es saber cuándo y dónde se producirá la demanda", enfatiza el documento. Por lo tanto, se pide a todas las partes interesadas que tomen medidas urgentes para garantizar que las conexiones que necesitan refuerzos y/o ampliaciones de la red se realicen de manera oportuna.

Otro observador clave de la industria, ACEA, junto con otras seis organizaciones europeas, publicaron una carta conjunta en octubre de 2023, pidiendo a la Comisión una respuesta más coordinada al “cambio radical y rápido en las necesidades de infraestructura energética”.

En la  carta , los autores presentan sus recomendaciones, solicitando a los legisladores de la UE (entre otras cosas) inversiones urgentes en el desarrollo y modernización de redes, incluidas redes inteligentes, así como incentivos gubernamentales para que los reguladores modernicen la conexión a la red y los ejercicios de planificación de la red.

“Se debe establecer en la UE un bloque real y común de reglas de conexión a la red y procesos de certificación de la red, basándose en una mayor armonización de los códigos de redes eléctricas existentes y aprovechando la solidez de los estándares”, se lee en la carta.

Poner al día las redes eléctricas

Según la Comisión Europea (CE), se espera que el consumo de electricidad aumente alrededor de un 60% de aquí a 2030. Las redes también deberán integrar una gran proporción de energía renovable variable. Las redes europeas de transmisión y distribución de electricidad tendrán que alinearse con la nueva infraestructura de hidrógeno, almacenamiento de energía y carga de movilidad eléctrica.

Teniendo esto en cuenta, el 28 de noviembre de 2023, la CE propuso el Plan de Acción de la UE para las Redes, un marco estratégico destinado a garantizar que las redes eléctricas de Europa puedan satisfacer las necesidades energéticas futuras, particularmente en la integración de energías renovables y el apoyo a nuevas demandas como la electromovilidad. La CE esboza un plan de acción de 14 puntos destinado a acelerar el despliegue de las redes eléctricas en toda la UE.

Las acciones enumeradas en la propuesta se centran en la implementación, incluidos objetivos como mejorar la planificación a largo plazo de las redes (tanto a nivel de transmisión como de distribución), la introducción de incentivos regulatorios, un mejor acceso a la financiación para proyectos de redes, una obtención de permisos más rápida para el despliegue de redes, y asegurar las cadenas de suministro de la red.

El Plan Decenal de Desarrollo de Redes (TYNDP) de la UE muestra la necesidad de una expansión sustancial de la infraestructura de transmisión transfronteriza. La CE afirma que este tipo de infraestructuras deberían duplicarse en los próximos siete años. Más allá de las necesidades transfronterizas, la mayor parte de la inversión se realizará dentro de las fronteras de la UE, tanto a nivel de transmisión como de distribución.

Para apoyar el despliegue de redes, la CE también ha establecido un marco legal, con la regulación revisada de las Redes Transeuropeas de Energía (TEN-E), la Directiva revisada de Energías Renovables (RED) y propuestas para una Red -Ley de Industria Cero y reforma del diseño del mercado eléctrico.

La cuestión de las inversiones oportunas

Según las estimaciones de la CE , se espera que el consumo de electricidad dentro de la UE aumente alrededor de un 60% para 2030. Además de la calefacción y la refrigeración, las redes deberán atender la creciente demanda relacionada con la movilidad limpia, la electrificación de la industria y el lanzamiento de la producción de hidrógeno renovable. .

Por lo tanto, será necesario adaptar las redes eléctricas para integrar grandes cantidades de energía renovable, incluida la generación eólica y solar. Esto incluye la gestión de la energía renovable variable y la integración de la generación descentralizada, como las estaciones de carga de vehículos eléctricos.

Los reguladores coinciden en que se necesitan importantes inversiones para la red eléctrica de la UE. La CE afirma que en total se necesitan alrededor de 584 mil millones de euros en inversiones para las redes eléctricas en esta década. La mayoría de estas inversiones se requieren en las redes de distribución, que deben modernizarse. Esto significa hacerlos digitales, monitoreados en tiempo real, controlables remotamente y ciberseguros.

Las inversiones en electrificación del sector del transporte pesado por carretera están previstas como parte del programa del Mecanismo Conectar Europa (MCE). Sin embargo, los fondos para el desarrollo de infraestructuras de combustibles alternativos en 2022-2023 ya ascienden a 375 millones de euros.

Un análisis reciente del grupo de expertos en energía Ember afirma que el plan de la UE destinado a reducir la dependencia de Europa de los combustibles fósiles y acelerar la transición a la energía verde, conocido como REPowerEU, subestima el gasto anual en redes en al menos 5 mil millones de euros.

El estudio, que se centra en los planes de desarrollo de la red europea en términos de transición energética, descubrió que varios países de Europa pronto podrían enfrentarse a graves cuellos de botella en sus redes nacionales de transmisión de energía.

De los 26 planes de red de operadores de sistemas de transmisión (TSO) estudiados por Ember, se encontró que 11 no estaban alineados con los objetivos de política nacional, lo que corría el riesgo de un desarrollo insuficiente de la red. Se descubrió que varios planes de red estaban estrechamente alineados con los objetivos de energía renovable y en cuatro países (Croacia, Dinamarca, Finlandia y Países Bajos) eran incluso más ambiciosos.

La idea clave que plantea el estudio, relacionada con la transición a la electromovilidad, es que los escenarios energéticos utilizados por los GRT de electricidad nacionales para desarrollar sus planes de red se comparan con objetivos políticos establecidos y perspectivas de mercado. En la práctica, esto hace que los planes de red "se queden persistentemente por detrás del último nivel de ambición", como señalan los autores del estudio.

"La transposición de los objetivos políticos a la legislación nacional lleva unos dos años, y los planes de red requieren otros dos años para desarrollarse, lo que significa que un plan de red publicado en 2023 probablemente se base en objetivos políticos establecidos en 2019", señala el estudio, publicado en marzo de 2024. afuera. Además, los planes de red deben mantenerse al día con los rápidos cambios en el panorama energético.

No es sólo una cuestión “europea”

A medida que la electrificación gana impulso, surgen preocupaciones similares al otro lado del Atlántico. A muchos actores del mercado les preocupa que la red eléctrica estadounidense no pueda soportar el tremendo crecimiento de la demanda provocado por los vehículos eléctricos actuales. Por ejemplo, PJM Interconnection, que supervisa la mayor red energética del noreste de Estados Unidos, prevé otros 10.000 MW de demanda para 2030: la cantidad de energía equivalente a la demanda eléctrica de la ciudad de Nueva York, según Logistics Management .

Si bien los formuladores de políticas estatales y federales de EE. UU. exigen mayores tasas de adopción de vehículos comerciales eléctricos a batería, grupos independientes señalan una inmensa brecha de inversión. Un estudio realizado por el Grupo Roland Berger pronostica “una construcción realista de infraestructura” para la electrificación de vehículos comerciales medianos y pesados. Sin embargo, también revela los enormes costos de electrificar la cadena de suministro para flotas de camiones y servicios públicos en los EE. UU.

Según el informe, preparar la actual flota de vehículos comerciales para la electrificación requeriría que la industria invierta alrededor de 620 mil millones de dólares en infraestructura de carga. Mientras tanto, se necesitarían otros 370 mil millones de dólares en inversiones para mejorar las redes eléctricas y satisfacer únicamente las demandas de los vehículos comerciales eléctricos. En total, esto equivale a 1 billón de dólares en costos.

“La electrificación significa centrarse primero en los segmentos de vehículos que son más fáciles; significa que tenemos que observar cómo operan las flotas y cómo se ajustan potencialmente; significa que necesitamos una mejor cooperación y planificación entre industrias y gobiernos; y requiere apertura a caminos tecnológicos alternativos para descarbonizar el segmento de vehículos pesados”, afirmó el autor del estudio, el Dr. Wilfried Aulbur, socio senior de Roland Berger, citado por Logistics Management.

La idea de la “planificación anticipada”

Persisten los desafíos en la modernización y expansión de la red, con una infraestructura obsoleta e incertidumbres a la hora de satisfacer la demanda. Un  estudio de 2022  realizado por el ICCT encontró que las actualizaciones de la red podrían impedir la adopción de camiones eléctricos de batería (BET) al agregar importantes limitaciones de costos y tiempo. Esto hace que "las estrategias avanzadas de planificación y gestión de la red sean clave", sostiene la organización.

Basado en dos estudios de caso, el análisis del ICCT mostró que en 2040, las necesidades energéticas de BET representarían el 6% y el 3% de la producción de electricidad en Alemania y Estados Unidos en 2021, respectivamente. El estudio afirma que no sería necesario realizar tales aumentos en la capacidad de la red. Sugiere que sería posible aprovechar la infraestructura existente mediante la gestión de la demanda y actualizaciones menores de la red de distribución.

"Los impactos de los camiones eléctricos en la red se pueden gestionar mediante una revisión de los modelos comerciales de servicios públicos de electricidad, una planificación coordinada entre las partes interesadas relevantes y la implementación de soluciones de carga inteligentes", señala el documento del ICCT.

Lo que recomienda el estudio de Ember mencionado anteriormente es una revisión de los marcos regulatorios para permitir una planificación "anticipada" de la red, utilizando escenarios energéticos prospectivos, acompañados de inversiones oportunas. Los autores del estudio también sugieren que el alcance de la supervisión y el escrutinio regulatorios deberían ampliarse desde la mera evaluación de los costos a una evaluación de la adecuación del plan de red.

“Todas las partes involucradas en el despliegue de infraestructura de carga (gobiernos, operadores de puntos de carga (CPO), operadores de sistemas de transmisión y distribución (TSO/DSO)) deberían comenzar a planificar lo antes posible para garantizar las necesidades de carga actuales y futuras de las baterías eléctricas. camión”,   destaca el documento T&E antes mencionado.

Electrificar el transporte, en particular los vehículos pesados, es vital para los objetivos de sostenibilidad de Europa. Sin embargo, lograr esto requiere una infraestructura de carga y capacidad de red sólidas. Al priorizar las iniciativas políticas, las inversiones y los esfuerzos de colaboración, la UE puede acelerar la transición hacia el transporte sostenible.