Impacto dos veículos elétricos nos diagramas de carga até 2030

Abstract

Ao longo da última década a União Europeia tem realizado esforços no âmbito de uma politica energética mais limpa e eficiente. Um dos setores de atuação que é envolvido por essa politica é o setor dos transportes. De forma a mitigar os impactos referentes à dependência energética tem existido uma forte aposta no setor automóvel, mais concretamente nos Plug-in Electric Vehicles. Assim, Portugal encontra-se, em conjunto com os demais Estados Membros, a reunir forças para a eletrificação do setor dos transportes, tentando criar, ainda, um benchmark desfavorável aos veículos de combustão interna. É o estudo referente ao impacto do consumo de energia associado ao pico de consumo de eletricidade que a presente dissertação trata. Neste sentido, será realizado um estudo com o intuito de avaliar o impacto acima descrito, em Portugal e nas regiões que durante o estudo se verificaram as mais relevantes, tais como: Aveiro, Braga, Leiria, Lisboa, Porto e Faro. Assim, foi desenvolvida uma proposta de solução a curto-prazo que pretende minimizar esse impacto. Esta solução baseia-se na implementação de uma estratégia Demand Response que, através de tarifas dinâmicas, pretende aliviar o consumo de energia elétrica nas horas de pico, favorecendo o carregamento dos VEs nas horas de menor consumo. De forma a implementar esta estratégia, houve a necessidade de desenvolver vários estudos que possibilitem calcular o impacto em cima descrito. De forma sucinta estes estudos dividem-se em cinco grupos: • Cálculo da previsão da mobilidade elétrica em Portugal e nas regiões mais relevantes até 2030; • Cálculo da previsão dos diagramas de carga até 2030; • Cálculo do consumo de energia elétrica associado à utilização dos VEs; • Aplicação de uma estratégia Demand Response no carregamento dos VEs de forma a não dilatar o pico de consumo de eletricidade e comparação da mesma com um carregamento sem qualquer gestão; • Desenvolvimento de uma aplicação informática que permita, de uma forma simples e interativa, demonstrar ao utilizador o impacto produzido pelos VEs segundo diferentes cenários. Neste sentido, e tendo em conta a penetração de VEs no mercado automóvel, num futuro próximo, é expectável que os diagramas de carga do consumo de eletricidade se alterem, produzindo um tal impacto no pico de consumo que possa por em causa a capacidade e qualidade da distribuição de energia elétrica. Trata-se então de criar uma solução que reduza a probabilidade de sobrecarga na rede elétrica, minimizando esse pico. Esta alteração pode produzir um impacto tanto maior quanto menor for a gestão do carregamento dos veículos elétricos. A aplicação informática, desenvolvida no presente estudo, pretende demonstrar segundo uma gama de cenários o impacto do consumo de eletricidade associada aos VEs no pico de consumo dos diagramas de carga.Over the past decade, the European Union has been working towards a clean and efficient energy policy, being the transportation one of the main sectors of intervention. In order to mitigate the impact related to energy dependence, the automotive sector has been strongly explored, especially in what concerns to Plug-in electric vehicles. To accomplish this, Portugal, along with the other Member States, is setting the appropriate conditions to implement the electrification of the transportation sector, while it is also trying to create an unfavorable benchmark of the vehicles with an internal combustion engine. The target of this study is to evaluate the impact of the electricity consumption associated to the EV’s on the peak consumption of load diagrams until 2030. In that way, a study will be made with the aim of evaluate the impact mentioned above, in Portugal and in the regions that during the study were considered to be the most relevant, namely Aveiro, Braga, Leiria, Lisboa, Porto and Faro. Thus, it was developed one proposed solution in short-term that intends to understate that impact. This solution is based on the implementation of a Demand Response strategy, that, through dynamic rates, intends to ease the consumption of electrical energy in the peak load, charging the EV’s on the lowest consumption hours. The implementation of that strategy required several studies that allowed to calculate the impact described above. Those studies were divided in five clusters: • Estimation of the evolution of the electrical mobility in Portugal and in the most relevant regions until 2030; • Estimation of the evolution of electrical consumption load diagrams until 2030; • Calculation of the electrical energy consumption associated to the use of EV’s; • The use of a Demand Response strategy on the EV’s charging to decrease the expansion level of the electricity consumption peak. Additionally, was evaluated the difference of using a strategy without energy management; • The development of an informatic application which has the goal to calculate the impact, above described, produced by the EV’s using different scenarios. As follows and with the penetration of EV’s on the automotive market, in the foreseeable future, it is expectable the change of the electricity consumption producing such an impact on the consumption peak that cause a decrease of the distribution grid reliability, as well as it quality. The goal is to create a solution which decrease the overload probability on the grid, relieving that peak. This change can produce an impact as greater the smaller the EV’s charging management is. The informatic application developed on the present study intends to show, according to a range of scenarios, the impact of the electricity consumption associated to the EV’s on the peak consumption of load diagrams

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