““Eficiencia energética de los VE, Eficiencia energética de los VE, motores térmicos vs. Eléctricos, motores térmicos vs. Eléctricos,

redes eléctricas y Proyecto VER."redes eléctricas y Proyecto VER."

• * Al menos de tres maneras posibles se puede abordar * Al menos de tres maneras posibles se puede abordar el tema del transporte eléctrico, una de ellas es el el tema del transporte eléctrico, una de ellas es el aspecto aspecto energéticoenergético, la otra el , la otra el ecológicoecológico y por último y por último el aspecto el aspecto culturalcultural..

• * Los vehículos eléctricos representan una excelente * Los vehículos eléctricos representan una excelente oportunidad para mejorar la eficiencia energética del oportunidad para mejorar la eficiencia energética del transporte en particular y del sistema eléctrico en transporte en particular y del sistema eléctrico en general.general.

• * El sistema de suministro de energía eléctrica puede * El sistema de suministro de energía eléctrica puede ser uno de los grandes beneficiarios del desarrollo del ser uno de los grandes beneficiarios del desarrollo del VE, no solo por el incremento del consumo eléctrico, VE, no solo por el incremento del consumo eléctrico, sino por la modificación de algunos características de sino por la modificación de algunos características de la demanda eléctrica que puede incrementar la la demanda eléctrica que puede incrementar la eficiencia general del sistema eléctrico.eficiencia general del sistema eléctrico.

Tipos de vehículos eléctricosTipos de vehículos eléctricos alimentación propia – alimentación alimentación propia – alimentación

externaexterna

Conceptos básicos de un vehículo con Conceptos básicos de un vehículo con alimentación eléctrica propiaalimentación eléctrica propia

Diagrama comparativo

Comparación de elementos constituyentes

Proyecto VER (Vehículo Eléctrico Proyecto VER (Vehículo Eléctrico Rosario)Rosario)

Datos :Chasis: Fiat 147Peso total: 866 kgPeso baterías: 162 KgTipo baterías: Plomo –ácido ciclo profundoMotor: C.C. 10 HP 72 Volts Conexión SerieVelocidad máxima: 60 Km/hAceleración: 0,5 m/seg2Autonomía: 25 - 30 km en ciclo urbano

Km recorridos al día de hoy: 7296 KmConsumo promedio energético: 0,223 KW-h/ KmKg de CO2 no emitidos a la atmósfera: 1021 KgDe acuerdo a la tarifa local: 0.15 $/Km

El rendimiento medio de un buenEl rendimiento medio de un buen motor Otto de 4 motor Otto de 4

tiempos es de un 25 a un 30%, inferior al rendimiento tiempos es de un 25 a un 30%, inferior al rendimiento alcanzado con motores Diésel, que llegan a rendimientos alcanzado con motores Diésel, que llegan a rendimientos

del 30 al 45%. del 30 al 45%.

En los vehículos eléctricos se montan motores de alto rendimiento, con una eficiencia media del 90 %

Motor eléctrico (Nissan Leaf) y de un MCI de 1600 cm3 Motor eléctrico (Nissan Leaf) y de un MCI de 1600 cm3

(Nissan 1,6)(Nissan 1,6) Se comparan dos motores de Nissan de 109 CV de potenciaSe comparan dos motores de Nissan de 109 CV de potencia

Definiciones:Definiciones:

Par motorPar motor: Es la fuerza con la que gira el eje del motor. Se mide : Es la fuerza con la que gira el eje del motor. Se mide en Newton/metro (en Newton/metro (NmNm))Régimen de giroRégimen de giro: Es el nº de vuelas que da el eje motor por : Es el nº de vuelas que da el eje motor por unidad de tiempo. Se mide en revoluciones por minuto (unidad de tiempo. Se mide en revoluciones por minuto (rpmrpm).).Potencia motorPotencia motor: :   Es la cantidad de trabajo realizada por unidad Es la cantidad de trabajo realizada por unidad de tiempo y se obtiene de multiplicar el par por las revoluciones. de tiempo y se obtiene de multiplicar el par por las revoluciones. Se mide en caballos de vapor  (Se mide en caballos de vapor  (CVCV o  o HPHP) o en Kilowatios ) o en Kilowatios 1Kw = 1,36 CV 1 Kw = 1,46 HP 1Kw = 1,36 CV 1 Kw = 1,46 HP

Motor eléctrico versus motor de combustión: par, Motor eléctrico versus motor de combustión: par,

potenciapotencia Diferencias entre eléctricos y los térmicos a la hora de entregar el Diferencias entre eléctricos y los térmicos a la hora de entregar el

par y la potenciapar y la potencia. . •

La potencia máxima es la misma, pero en realidad el motor eléctrico es más potente en casi todas las circunstancias: hasta 1000 rpm ofrece más del triple de potencia, hasta 2000 rpm más del doble y aunque las curvas se van acercando hacia las 6.000 rpm, el MCI corta a 6.500 rpm y el del Leaf aún ofrece su potencia máxima hasta 9800 rpm y gira hasta las 10.400 rpm.

• Nafta o diésel se puede dar en Nafta o diésel se puede dar en Lt/100 kmLt/100 km. . Coche eléctrico se expresa en Coche eléctrico se expresa en kWh/100 km.kWh/100 km.

Un litro de nafta tiene una energía de entre 32,18 MJ y 34,78 MJ.Un litro de nafta tiene una energía de entre 32,18 MJ y 34,78 MJ.Un litro de gas - oil tiene una energía de entre 35,86 MJ y 38,65 MJ.Un litro de gas - oil tiene una energía de entre 35,86 MJ y 38,65 MJ.

• Renault Fluence nafta: 7,6 l/100 km equivalen a 244,57 MJ/100 Renault Fluence nafta: 7,6 l/100 km equivalen a 244,57 MJ/100

km – km – 264,33264,33 MJ/100 km MJ/100 km

• Renault Fluence diesel: 5,7 l/100 km equivalen a 204,40 MJ/100 Renault Fluence diesel: 5,7 l/100 km equivalen a 204,40 MJ/100

km – km – 220,31220,31 MJ100 km. MJ100 km.

• Renault Fluence eléctricoRenault Fluence eléctrico:: 18,5 kWh/100 km equivalen a 18,5 kWh/100 km equivalen a 66,6 66,6 MJ/100 km.MJ/100 km.

• El coche eléctrico consume El coche eléctrico consume 3,67 – 3,973,67 – 3,97 veces menos que el veces menos que el coche con motor de nafta y coche con motor de nafta y 3,07 – 3,313,07 – 3,31 veces menos que el veces menos que el coche con motor diésel.coche con motor diésel.

• Un coche con motor eléctrico consume 3,5 (promedio) Un coche con motor eléctrico consume 3,5 (promedio)

veces que un coche con motor térmicoveces que un coche con motor térmico

• VERVER (Vehículo Eléctrico Rosario) poniendo en evidencia una (Vehículo Eléctrico Rosario) poniendo en evidencia una experiencia local perfectamente comprobable. (16/07/2011)experiencia local perfectamente comprobable. (16/07/2011)

• Para recorrer los 2000 km el Fiat 147 hubiere utilizado 176 lts Para recorrer los 2000 km el Fiat 147 hubiere utilizado 176 lts de nafta. de nafta.

• La potencia calorífica de la nafta es de 10000 Kcal/litro, de La potencia calorífica de la nafta es de 10000 Kcal/litro, de manera tal que:manera tal que:

• 10.000 Kcal/litro * 176 litros = 1760000 Kcal10.000 Kcal/litro * 176 litros = 1760000 Kcal• Si tomamos que el rendimiento del MCI es del 20 %, solo la Si tomamos que el rendimiento del MCI es del 20 %, solo la

quinta parte de esa energía es realmente convertida en quinta parte de esa energía es realmente convertida en movimiento, es decir, en números redondos: 352000 Kcalmovimiento, es decir, en números redondos: 352000 Kcal

• Según el Sr. Joule, tenemos el siguiente factor de conversión: Según el Sr. Joule, tenemos el siguiente factor de conversión: • 1000 Kilocaloria (Kcal) = 1,16 Kilowattios-hora (Kwh)1000 Kilocaloria (Kcal) = 1,16 Kilowattios-hora (Kwh)

• Así pues, con un MCI debería haber consumido: 1760000 Kcal * Así pues, con un MCI debería haber consumido: 1760000 Kcal * 1,16 / 1000 = 2041 Kwh1,16 / 1000 = 2041 Kwh De acuerdo a los datos que permanentemente se obtienen del VER para alcanzar los 2000 Km se cargaron: 610 Kw-h

En definitiva: Fiat 147: 2041 Kwh

VER: 610 Kwh

Claramente se pone en evidencia que el vehiculo eléctrico, como mínimo, consume tres veces menos energía que

el MCI. En este caso 3,34 veces.

• En ralenti En ralenti El vehiculo consume: 8,6 lts a 120 Km/h por El vehiculo consume: 8,6 lts a 120 Km/h por

cada 100 Km en 50 minutos Considerando que cada 100 Km en 50 minutos Considerando que de acuerdo a relación de caja-diferencia-rueda para de acuerdo a relación de caja-diferencia-rueda para esa velocidad el motor gira a 3600 rpm. Entonces a esa velocidad el motor gira a 3600 rpm. Entonces a 900 rpm (ralenti) en ese mismo tiempo consumiría 900 rpm (ralenti) en ese mismo tiempo consumiría 2,15 lts.2,15 lts.

Llevando esa situación a 1 minuto nos dá como Llevando esa situación a 1 minuto nos dá como resultado 0,043 lts.resultado 0,043 lts.

De ahí: 10000 kcal/lts * 0.043 lts = 430 kcalDe ahí: 10000 kcal/lts * 0.043 lts = 430 kcal

430 kcal * 1,16 Kw-h/1000 kcal = 430 kcal * 1,16 Kw-h/1000 kcal = 0,50 Kw-h / 1 0,50 Kw-h / 1 minutominuto

Es evidente el desperdicio de energía.Es evidente el desperdicio de energía.

• Autobús Eléctrico Autobús Eléctrico • Autobus de la empresa Autobus de la empresa BYD modelo K9BYD modelo K9 , el cual esta siendo , el cual esta siendo

utilizado en diferentes partes del mundo en especial en alguna utilizado en diferentes partes del mundo en especial en alguna ciudades de Europa, que tiene las siguientes características 12 ciudades de Europa, que tiene las siguientes características 12 metros capacidad para 70 pasajeros, consumo medio de 100 kWh metros capacidad para 70 pasajeros, consumo medio de 100 kWh cada 100 kilómetros.cada 100 kilómetros.

De un total de 970 kilómetros, consumo total de 1.222 kW-h, traducido a euros supondría con una tarifa diurna, unos 220 euros, o unos 22,6 euros cada 100 kilómetros. Si las comparamos con las de un moderno autobús urbano de similares características, que no suele bajar de los 30 litros de gas - oil cada 100 kilómetros, lo que en euros vienen siendo unos 40,2 euros cada 100 kilómetros.( 1 Lt. Gas-oil : 1,34 € Mayo 2013)

Sistema eléctricoSistema eléctricoLa energía eléctrica podría considerarse como un mercancía, que se produce, se transporta, se comercializa y se consume.

Se caracteriza porque…*no es almacenable,*debe producirse y transportarse en el mismo momento en que es consumida.*la energía eléctrica fluye por las líneas u otras instalaciones de acuerdo a leyes concretas de la física

Demanda de Energía EléctricaEléctrica

Es una revolución en el sector de la energía eléctrica. Se trata de las Es una revolución en el sector de la energía eléctrica. Se trata de las redes inteligentes de energía, conocidas como Smart Grids Se la redes inteligentes de energía, conocidas como Smart Grids Se la

puede definir de una manera sencilla como: puede definir de una manera sencilla como: ““una red eléctrica una red eléctrica que utiliza tecnología informática para administrar el que utiliza tecnología informática para administrar el

flujo de energíaflujo de energía “. “.

El sistema combina la tecnología de la información, El sistema combina la tecnología de la información, telecomunicaciones y teledetección para facilitar toda una telecomunicaciones y teledetección para facilitar toda una

serie de nuevas funciones.serie de nuevas funciones.

El estado actual de la técnica hace posible la construcción de una red El estado actual de la técnica hace posible la construcción de una red común para la “energía y las tecnologías de la información y común para la “energía y las tecnologías de la información y comunicaciones”. Implica una integración total en una única comunicaciones”. Implica una integración total en una única

infraestructura física compartida (torres, postes, canalizaciones, infraestructura física compartida (torres, postes, canalizaciones, conductos, etc.) con cables de cobre para la energía eléctrica y fibras conductos, etc.) con cables de cobre para la energía eléctrica y fibras ópticas para las telecomunicaciones. Ambos tendidos llegan hasta los ópticas para las telecomunicaciones. Ambos tendidos llegan hasta los medidores de energía “inteligentes” para llevar así la red de energía e medidores de energía “inteligentes” para llevar así la red de energía e

información a todo rincón donde llegue el tendido eléctricoinformación a todo rincón donde llegue el tendido eléctrico

Cambios en la curva de carga

Ventajas de la introducción deVentajas de la introducción de vehículos eléctricos autónomos, la vehículos eléctricos autónomos, la

generación eléctrica no convencional y la gestión inteligente generación eléctrica no convencional y la gestión inteligente

1.Cambios en la curva de carga: los distintos 1.Cambios en la curva de carga: los distintos programas de ahorro de energía apuntan a programas de ahorro de energía apuntan a recortar el pico, por un lado, e incrementar recortar el pico, por un lado, e incrementar el consumo en horas de valles.el consumo en horas de valles.

2.Mayor eficiencia energética global.2.Mayor eficiencia energética global.3.Retraso de inversiones en nuevas 3.Retraso de inversiones en nuevas

instalaciones convencionales.instalaciones convencionales.4.Mejora de la utilización del sistema eléctrico.4.Mejora de la utilización del sistema eléctrico.5.Reducción del impacto medio ambiental.5.Reducción del impacto medio ambiental.6.Aumento de la flexibilidad y mejora de la 6.Aumento de la flexibilidad y mejora de la

fiabilidad del sistema eléctrico fiabilidad del sistema eléctrico

Algunos ejemplos de VE en Algunos ejemplos de VE en el mundoel mundo

Tesla Roadster. USA

Tren alta velocidad. España

MiniBus eléctrico. Vigo España

ElectricBus. Adelaide Australia

Shanghai Maglev China

Muchas Muchas gracias.- gracias.-

Ing. Ricardo BerizzoIng. Ricardo Berizzo

U.T.N. - Regional U.T.N. - Regional RosarioRosario

A.A.V.E.A.A.A.V.E.A.