Carregamento inteligente: uma tecnologia com vantagens para todos

Não há dúvida de que a eletrificação dos transportes oferece muitas vantagens para a sociedade e para o ambiente. No entanto, a substituição de uma grande parte da nossa frota de transportes por veículos elétricos terá efeitos colossais nos nossos sistemas elétricos. Os críticos têm manifestado preocupação sobre se os nossos atuais sistemas de rede podem lidar com estes novos fluxos de energia. Por exemplo, se muitas pessoas viajarem para casa depois do trabalho e carregarem os seus veículos entre as 17h e as 20h, isto leva a um aumento da procura de energia. Para satisfazer esta procura, seriam necessários investimentos adicionais significativos para equipar quer as redes que transportam essa eletricidade, quer os meios necessários para a produzir. Isto poderia significar um aumento do preço da energia também para os utilizadores. Se as infraestruturas de veículos elétricos continuarem a depender de pontos de carregamento regulares, que simplesmente fornecem energia a um ritmo standard até o veículo estar totalmente carregado, isto poderia causar verdadeiros problemas aos proprietários de veículos elétricos, às empresas com pontos de carregamento e aos operadores de rede. 

O carregamento inteligentepoderia ser a chave para evitar tais problemas. É um método de gerir de forma inteligente o carregamento de veículos elétricos para não sobrecarregar ou desestabilizar a rede. Ao abrir canais para a transmissão de dados, o carregamento inteligente permite que o veículo, a empresa de serviços públicos e o operador de carregamento «comuniquem» e, portanto, otimizem o carregamento. Como tal, o carregamento inteligente será essencial para fazer da adoção dos veículos elétricos uma transição eficaz, em vez de implicar uma perturbação caótica.

Equilibrar a rede com sistemas de carregamento inteligente beneficia muitas partes intervenientes: desde o utilizador até ao operador. Assim, vamos explorar o funcionamento do carregamento inteligente e de que forma irá beneficiar os principais interessados nesta nova era de transportes mais limpos. 

Como funciona: características inteligentes de funcionamento para apoiar a rede

O carregamento inteligente tem três características centrais: Power Sharing, Power Boost e Dynamic Power Sharing. Estas características melhoram a eficiência energética do carregamento de veículos elétricos e asseguram que este não exerce demasiada pressão sobre a rede local. 
Power Sharing significa que a capacidade de energia pode ser distribuída uniformemente por muitas estações de carregamento ativas, pelo que os períodos de maior procura de energia podem ser atenuados através do adiamento de parte do consumo para horários em que a procura é menor. Veja o vídeo que se segue para saber como isto funciona na prática:

O sistema Power Boost distribui de forma dinâmica e automática o consumo de energia entre o carregador e o resto de dispositivos de sua casa. Quando estiver quase a atingir a capacidade máxima, o sistema Power Boost irá reduzir automaticamente a potência consumida pelo seu veículo. Pode inclusive interromper a sessão de carregamento até voltar a haver energia disponível suficiente para completar a carga. O gráfico abaixo mostra a diferença entre Power Sharing (balanceamento de carga) e Power Boost (nivelação de picos de voltagem).

O sistema de Dynamic Power Sharing combina as funções de Power Boost e Power Sharing. Permite a análise e medição da procura de energia de um edifício considerando a sua potência máxima, o que permite a distribuição de energia entre as estações de carregamento de uma forma ainda mais proporcional considerando a potência local e o preço escolhido para o edifício (Power Sharing). Também significa que o carregamento pode ser interrompido ou o consumo de energia pode ser reduzido temporariamente quando necessário (Power Boost). Como resultado, os operadores de carregamento podem satisfazer a procura de energia nos seus locais sem terem de aumentar a capacidade global de energia da instalação. Além disso, a potência máxima nunca é ultrapassada, evitando assim custos adicionais ou cortes de corrente.

A quem beneficia: vantagens do carregamento inteligente para as partes interessadas na transição para os veículos elétricos 

Operadores de rede: otimizar e estabilizar operações numa rede equilibrada

Durante o processo normal de carregamento, o veículo é ligado à corrente e consome toda a energia necessária da rede elétrica. No entanto, o carregamento inteligente permite aos operadores de rede otimizar o fluxo de energia para os veículos elétricos.
Por outras palavras, podem regular o consumo de energia de acordo com os momentos de maior e menor procura. Isto significa que podem proporcionar serviços mais fiáveis aos clientes. 

Os carregadores inteligentes «comunicam» com os veículos a que estão ligados, com a companhia elétrica e com o proprietário do ponto de carregamento através de ligações de dados, como numa cloud. Através destas ligações de dados, os operadores de carregamento podem medir e gerir a utilização de energia e os níveis de potência à distância e em tempo real. 

Como resultado disso, o carregamento inteligente permite aos operadores de rede desenvolver sistemas de energia dinâmicos conectados, capazes de suportar futuros picos de consumo relacionados com o carregamento de veículos elétricos. É um negócio «à prova de futuro» para os operadores de rede, que podem oferecer o melhor serviço aos seus clientes, evitando cortes elétricos e fornecendo energia sempre que necessário, mesmo que ocorram picos imprevistos no consumo. 

Não há necessidade de gastarem milhares de milhões no reforço das redes para se prepararem para mais veículos elétricos. Em vez disso, equipados com o poder do carregamento inteligente para equilibrar a rede, os operadores serão capazes de otimizar as infraestruturas de carregamento para as tornarem mais eficientes, práticas e económicas para todos os interessados. 

Empresas: mais controlo, mais conveniência e mais controlo dos custos

Para as empresas com pontos de carregamento, a gestão destes serviços será fundamental para poderem beneficiar da transição para os veículos elétricos. Agora é o momento de implementar as melhorias de carregamento inteligente necessárias, tendo em conta o auge de veículos elétricos que se avizinha nos próximos anos. 

Em primeiro lugar, o carregamento inteligente permite às empresas com pontos de carregamento limitar o consumo de energia, assegurando que a potência máxima de um edifício não seja excedida e evitando, assim, custos de consumo elevados. 

Em segundo lugar, os pontos de carregamento inteligentes podem estar ligados a uma aplicação móvel ou plataforma online, permitindo às empresas monitorizar e gerir o carregamento à distância e em tempo real. Se as empresas quiserem oferecer pontos de carregamento públicos, estes dados são fundamentais para otimizarem o preço, a disponibilidade e a potência de carregamento para os clientes externos.

Finalmente, a instalação de estações de carregamento nas empresas pode implicar benefícios económicos que aumentam o valor dos edifícios a longo prazo. Uma estação de carregamento pode aumentar o tráfego de uma determinada zona comercial e transformar-se numa nova fonte de rendimentos através do armazenamento de energia. Claro que os rendimentos dependerão da estrutura de preços que o negócio possa oferecer, mas é possível maximizar os benefícios económicos de ter uma estação de carregamento nas suas instalações oferecendo um serviço otimizado em horários de pouco consumo a clientes externos e armazenando energia para vender aos operadores do sistema elétrico. 

Proprietários de veículos elétricos: um carregamento mais simples, seguro, sustentável e económico

Quando um veículo está ligado a um carregador inteligente, este ajustar-se-á aos limites máximos de energia estabelecidos pelo operador. Por exemplo, este limite pode ser a potência máxima da rede doméstica ou um orçamento predeterminado pelo proprietário do veículo. Isto significa que o proprietário não precisa de se preocupar, porque sabe que o seu veículo não utilizará energia em excesso e que tem controlo total (à distância) sobre a utilização da energia. 

Além disso, os dispositivos inteligentes de carregamento asseguram que os veículos elétricos carreguem sempre com segurança. Eles testam automaticamente a ligação entre o veículo e o dispositivo antes de começarem a carregar. Além disso, uma vez que o carregamento pode ser monitorizado e controlado à distância, o sistema de carregamento do operador emitirá um aviso caso ocorra qualquer atividade invulgar para que quaisquer problemas possam ser resolvidos sem o envolvimento do proprietário. 

Finalmente, o sistema de carregamento inteligente faz com que o carregamento seja muito mais económico e ecológico, ideal para proprietários preocupados com a sua pegada de carbono. Além disso, os condutores de veículos elétricos podem beneficiar de programas de carregamento inteligente que visam responder às necessidades energéticas e que são oferecidos habitualmente pelas companhias elétricas. Desta forma, em troca de preços reduzidos, o proprietário do veículo elétrico aceita que o carregamento seja feito com uma potência menor ou em determinados períodos do dia para, assim, ajudar a equilibrar a utilização da rede elétrica. 

Uma vez que a utilização de fontes de energia renováveis é cada vez mais encorajada, alguns proprietários podem ter painéis solares instalados em sua casa, pelo que a produção de energia pode variar dependendo do dia ou da estação do ano. As opções de resposta à procura (tais como Power Sharing e Power Boost) permitem aos utilizadores ajustar o carregamento de acordo com a disponibilidade de energia renovável, o que permite aos proprietários reduzir a dependência coletiva das centrais elétricas poluentes que apoiam a rede quando se produzem picos de procura. Além disso, os veículos elétricos podem funcionar como dispositivos de armazenamento quando há um excesso de energia, como, por exemplo, quando é gerada energia em excesso durante o verão, facilitando a transição para energia limpa e reduzindo os custos.  

Além dos carregadores inteligentes, quando os carregadores bidirecionais se tornarem a norma, as companhias elétricas podem também começar a oferecer incentivos aos condutores de veículos elétricos para utilizarem as baterias dos seus automóveis como reservas temporárias de energia, uma vez que este tipo de carregadores permitem que a eletricidade armazenada flua para o interior e para o exterior das baterias dos veículos. Isto é por vezes designado de V2G (do veículo para a rede) ou V2H (do veículo para casa). Graças a esta tecnologia, vender energia à rede poderia ser uma grande fonte de rendimento extra para os proprietários dos veículos elétricos. Este tipo de programas já são uma realidade, como o acordo entre a Nissan Leaf e a Ovo Energy, no Reino Unido.

Segundo um estudo da MDPI, os proprietários de veículos elétricos poderiam ganhar até 400 euros por ano graças ao sistema de V2G e cerca de 3700 euros ao longo da vida útil do seu veículo.

Prepare-se já para o futuro limpo e sustentável do carregamento inteligente

Sabendo que o nosso planeta terá cada vez mais veículos elétricos, devemos focar-nos no processo de carregamento. Esta análise deve ser vista como uma oportunidade para otimizar e digitalizar a forma como a energia é distribuída, utilizada, gerada e armazenada ao longo das próximas gerações, o que exigirá uma transformação baseada em carregamento inteligente, que, combinado com carregamento bidirecional, ajudará a evitar cortes de corrente, melhorará a eficiência energética, economizará custos e facilitará a transição para um sistema energético mais sustentável. Estes benefícios afetarão positivamente todas as partes interessadas: utilizadores, empresas, operadores, companhias elétricas… e, claro, também o planeta.