“IMPLANTACIÓN DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS EN EL AYUNTAMIENTO DE VIGO”

Presentación del tema: "“IMPLANTACIÓN DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS EN EL AYUNTAMIENTO DE VIGO”"— Transcripción de la presentación:

1 “IMPLANTACIÓN DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS EN EL AYUNTAMIENTO DE VIGO”
UNIVERSIDADE DE VIGO Escuela Técnica Superior de Ingenieros De Minas Departamento de Tecnología Electrónica “IMPLANTACIÓN DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS EN EL AYUNTAMIENTO DE VIGO” Gracias presidente y demás miembros del tribunal Buenas tardes a todos los asistentes Voy a proceder a la exposición de mi proyecto fin de carrera Trata de la implantación de VE en el Ayto. Vigo Autor: Alberto González Pérez Director: Jorge Marcos Acevedo Junio, 2010

2 “IMPLANTACIÓN DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS EN EL AYUNTAMIENTO DE VIGO”
Índice UNIVERSIDADE DE VIGO Escuela Técnica Superior de Ingenieros De Minas Departamento de Tecnología Electrónica VEHÍCULOS CONVENCIONALES VEHÍCULOS ELÉCTRICOS “IMPLANTACIÓN DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS EN EL AYUNTAMIENTO DE VIGO” MODELADO CASO PRÁCTICO - He resumido en estos 6 puntos los contenidos más relevantes del proyecto - En 1er lugar repaso la problemática que rodea a los VCI - En segundo lugar he recopilado los principales aspectos que determinan la situación tecnológica de los VE - A continuación explicaré los modelos que he desarrollado para determinar los parámetros más importantes que caracterizan a un VE -En el siguiente punto aplico todo esto a un caso práctico donde analizo la viabilidad de la integración de un VE en la flota del Ayto Vigo -Después de esto explicaré un diseño que convierte la solución eléctrica propuesta en 100% sostenible y no contaminante - Y por último les mostraré las conclusiones a las que he llegado SOLUCIÓN SOSTENIBLE CONCLUSIONES Autor: Alberto González Pérez Director: Jorge Marcos Acevedo Junio, 2010 Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

3 Vehículos convencionales
PROBLEMAS ENERGÉTICOS Agotamiento del petróleo Dependencia de países inestables Bajo rendimiento de los motores PROBLEMAS MEDIOAMBIENTALES Emisión de gases de efecto invernadero Vertidos de hidrocarburos al mar - El empleo de vehículos convencionales (es decir, los diesel y gasolina) presentan una serie de problemas que he clasificado en tres tipos - En primer lugar los ENERGÉTICOS: 1. Por un lado está el agotamiento del petróleo (ya hay técnicos que dicen se producirá sobre el 2050 aunque una crisis llegará cuando la extracción diaria no cubra la demanda) 2. Por otro lado, el recurso se encuentra en países (GRAFICA) a menudo con inestabilidad política (produciendo conflictos e incertidumbre en los mercados) 3. Además, los motores de combustión interna tienen un rendimiento muy bajo convirtiendo tan sólo una pequeña parte de la energía en movimiento y desperdiciando el resto en forma de calor que va a la atmósfera. (CLICK) - Otro grupo son los problemas MEDIOAMBIENTALES: 1. (GRAFICO) Medidas del CO2 muestran que las concentraciones en la atmósfera se han crecido exponencialmente desde la revolución industrial. Según estudios recientes de la Nasa, el tráfico rodado es el principal promotor del cambio climático 2. Otro efecto directo sobre el MA son los vertidos de hidrocarburos al mar, (q decir del caso del Prestige o del actual vertido en el golfo de Méjico) - También se tratan los problemas que causan los VCI en la SALUD de las personas y en el BIENESTAR. 1. Los gases de escape son inhalados por los ciudadanos con repercusiones nocivas sobre su salud, (problemas pulmonares, cardio basculares, incluso cancerígenos…) Muchas ciudades superan con demasiada frecuencia los índices recomendados por la OMS. 2. También se superan a menudo los valores recomendables de ruido, del cual el principal causante son los vehículos convencionales (GRAFICA) PROBLEMAS DE SALUD Y BIENESTAR Emisión de gases nocivos para la salud Ruido excesivo y olores desagradables Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

4 VEHÍCULOS CONVENCIONALES
Índice VEHÍCULOS CONVENCIONALES VEHÍCULOS ELÉCTRICOS MODELADO CASO PRÁCTICO - Si no queremos RENUNCIAR AL ESTILO DE VIDA actual se debe SUPLANTAR los VCI por otros MÁS EFICIENTES, SOSTENIBLES Y NO CONTAMINANTES - Y es aquí donde los VE TIENEN UN GRAN POTENCIAL SOLUCIÓN SOSTENIBLE CONCLUSIONES Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

5 Vehículos eléctricos PERSPECTIVA HISTÓRICA
1er vehículo eléctrico data de 1830 Predominaban hasta la década de 1920 ESTADO DE LAS TECNOLOGÍAS DE LOS VE Baterías de Litio, frenada regenerativa, V2G MERCADO DE LOS VEHÍCULOS ELÉCTRICOS Dilixi, Smith Electric Vehicles, Modec, Think City… ANTECEDENTES Better Place Ayuntamiento de Londres, Barcelona… En este proyecto he analizado los principales aspectos que determinan la situación actual de los VE En primer lugar hago una repaso a la HISTORIA de estos vehículos (que, por cierto, fueron anteriores a los de combustión interna) También incluyo los CASOS donde hoy en día se emplean vehículos eléctricos para el transporte por carretera (donde destaca la empresa californiana Better Place o ayuntamientos como el de Londres y Barcelona) Dedico un apartado al análisis del ESTADO DE DESARROLLO DE LAS TECNOLOGÍAS que rodean a los VE y especialmente a las baterías, destacando las de litio que, entre otras cosas, son más ligeras y compactas. Por último he creado una apartado con los PRINCIPALES FABRICANTES Y DISTRIBUIDORES y donde describo las características de los modelos que se encuentran hoy en día a la venta. Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

6 Análisis de otros aspectos
HÁBITOS DE MOVILIDAD Distancias medias recorridas (30 y 40 km al día) Velocidades medias de circulación (25 km/h en Madrid) BALANCE ENERGÉTICO Origen y destino de la energía generada Ciclo de vida de los VCI vs. VE Capacidad de la red eléctrica EMISIONES EN LAS PLANTAS DE GENERACIÓN ELÉCTRICA PERCEPCIÓN DE LOS CIUDADANOS MÁS ASPECTOS TRATADOS Efectos de los gases nocivos sobre la salud Reciclabilidad de las baterías y abundancia del litio Energías renovables - Para completar el análisis de la situación actual analicé otros aspectos importantes. - Entre estos están los HÁBITOS ACTUALES DE MOVILIDAD de los ciudadanos para, posteriormente saber si los VE satisfacen nuestras necesidades - También he estudiado el BALANCE ENERGÉTICO y el CICLO DE VIDA de ambas tecnologías y he incluido un análisis de la capacidad de la red eléctrica para soportar la introducción de estos vehículos a gran escala así como el cómputo de emisiones de la REE con su actual configuración. - Otro tema relacionado es la PERCEPCIÓN que tienen los ciudadanos de las cuestiones medioambiental así como su disposición para tomar medidas (GRAFICA) - También he incluido la LISTA DE LOS COMPONENTES DE LOS GASES de escapes de los VCI con el efecto nocivo que tienen cada uno sobre la salud de las personas - Otras cuestiones abordadas y que crean controversia son el reciclaje de las baterías, la abundancia del litio en la naturaleza, y la suficiencia de las energías renovables para abastecer el aumento de la demanda eléctrica. Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

7 VEHÍCULOS CONVENCIONALES
Índice VEHÍCULOS CONVENCIONALES VEHÍCULOS ELÉCTRICOS MODELADO CASO PRÁCTICO Una vez analizados todos estos aspectos quise dar un paso para poder determinar si estas nuevas tecnologías están listas para ser introducidas . Se planteó el problema de que los fabricantes no caracterizan sus VE con exactitud porque los valores de los principales parámetros dependen de la múltiples aspectos de la aplicación que se les dé. - Con la intención de obtener estos parámetros realicé 3 modelos con ayuda de simulink y matlab SOLUCIÓN SOSTENIBLE CONCLUSIONES Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

8 Modelado de una batería
Este modelo, que es una versión del que recientemente diseñó el científico Lijun Gao Tiene un circuito eléctrico equivalente (GRAFICA) que consta de una fuente de alimentación, unas resistencias y un condensador que simula el efecto transitorio de la batería Una zona de control simula el efecto de varios factores que actúan sobre el voltaje entregado por la fuente de alimentación y controlan la cantidad de energía remanente Estos efectos están regidos por estas (ECUACIONES) y son: La variación del potencial, que es función del estado de carga (SOD) (queda determinado con la CURVA DE DESCARGA CARACTERÍSTICA) La variación de intensidad (+intensidad –rendimiento) ALFA La temperatura (- temperatura –rendimiento) BETA Y DELTAE - Las variables ALFA, BETA y DELTAE se extraen de las curvas proporcionadas por el fabricante (u obtenidas en ensayos propios). El procedimiento a grandes rasgos para ALFA es el siguiente: Se fija una curva como de intensidad de referencia (GRAFICA) y se fija a en el corte Se superpone le curva de otra intensidad y donde corte este eje b ALFA para esta curva se calcula según a/b (GRAFICA), es decir, el desplazamiento horizontal Así para cada curva Se valida (GRAFICA) simulando con las intensidades de cada curva conocida y contrastando con las originales del fabricante El efecto de la variación vertical (caída de potencial) en las curvas se incluye en las resistencias del circuito eléctrico Similar para BETA y DELTAE -De esta forma combinar el efecto de varios factores y podemos interpolar y extrapolar cualquier valor fuera de las curvas - Además el modelo incluye un bloque que calcula el BALANCE TÉRMICO entre el calor generado dentro del la batería y el calor desalojado a la atmósfera. Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

9 Modelado del vehículo eléctrico
El segundo modelo es el del propio vehículo eléctrico y que integra el modelo de la batería. Este modelo simula el efecto de las principales fuerzas que afectan a la dinámica de los vehículos a partir de los datos de velocidad y pendiente instantáneos: Resistencia aerodinámica Resistencia para ascender o descender desniveles Fuerza de rozamiento de los neumáticos con el asfalto Resistencia al cambio de velocidad o inercias - A partir de estas fuerzas para mover el vehículo, el modelo calcula la potencia necesaria. Se tienen en cuenta : Las pérdidas mecánicas en la transmisión, Las variaciones en el rendimiento del motor eléctrico Las pérdidas en el controlador electrónico Y la potencia necesaria para alimentar a los accesorios del vehículo. Otro aspecto que simula el modelo es la regeneración en las frenadas, recuperando parte de la energía disponible de vuelta a la batería. - Una vez calculada la potencia eléctrica este bloque calcula la intensidad a aplicar a la batería que es función de voltaje de la misma y este a su vez de la propia intensidad, por lo que simulink emplea método numérico de Newton Raphson para resolver el valor de dicha intensidad en cada interacción Pte = Fte·  Frr = μrr·m·g Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

10 Modelado del recorrido
CICLOS DE CONDUCCIÓN Caracterización de velocidades, aceleraciones, pendientes Registro de la fluidez del tráfico urbano Utilización de dispositivos GPS con software datalogger Toma de datos simulando mismas condiciones de circulación Exportación y acondicionado de los datos en Excel COMPROBACIÓN REPRESENTATIVIDAD (ERROR < 2%) DIVISIÓN EN MICROCICLOS CLASIFICACIÓN MICROCICLOS Y ASOCIACIÓN DE MATRICES SELECCIÓN ALEATORIA DE MATRICES CONSTRUCCIÓN DE CICLOS DE 500S - El tercer modelo realizado es el que caracteriza el recorrido por donde funcionará el VE - Con la ayuda de un dispositivo GPS y software datalogger, se registran las trayectorias y posteriormente se vuelcan en un ordenador , se extraen los datos del código NMEA, y se procesan en Excel para obtener los datos de velocidad y pendiente instantánea. A partir de aquí se extrae un ciclo de conducción reducido y representativo del trayecto Para ello he desarrollado en Matlab un programa que consiste a grandes rasgos en: A .Carga los datos de la curva del trayecto original y calcula una matriz de frecuencias de velocidades y aceleraciones B. Se divide la curva en tramos entre momentos de parado y se clasifica según su velocidad media C.Cada tramo se divide a su vez en microtramos según 4 tipos posibles: Parado-pico máximo; Máximo-Mínimo; Mínimo-máximo; Máximo a parado D. Cada microtramo se identifican con un número único E. A continuación el programa diseñado comienza a construir el ciclo de conducción seleccionando los microtramos aleatoriamente, con la condición de que se produzca una curva continua de aproximadamente 500 segundos F. Una vez obtenida la nueva curva, se calcula su matriz de frecuencias y se compara con la de la matriz de frecuencias de la curva original obteniendo un coeficiente de correlación. E. Este proceso se vuelve a repetir automáticamente hasta encontrar una curva que tenga un coeficiente de correlación que asegure la representatividad de su curva. - Entonces esta curva será el ciclo de conducción representativa de la zona de estudio Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

11 VEHÍCULOS CONVENCIONALES
Índice VEHÍCULOS CONVENCIONALES VEHÍCULOS ELÉCTRICOS MODELADO CASO PRÁCTICO Una vez desarrollados estos modelos realicé el estudio de un caso real. Se trata de analizar la viabilidad de la implantación de un vehículo eléctrico en la flota del Ayto. de Vigo SOLUCIÓN SOSTENIBLE CONCLUSIONES Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

12 Selección del vehículo
Modelización de la flota Recopilación y procesado de los datos de la flota en Excel Tablas con múltiples características de todos los vehículos Selección del servicio Aplicación criterios genéricos (agilidad, ruido, imagen...) Aplicación criterios técnicos (especialización, dureza, etc) Servicios seleccionados: jardines y gestión interna Selección del vehículo convencional Ordenación por criterios técnicos (antigüedad, distancias…) Vehículo seleccionado: furgón Nissan Trade del año 1989 75 kW recorre 40 km/día, puntualmente 75 km Selección de un vehículo eléctrico Búsqueda entre fabricantes de VE comerciales Vehículo seleccionado: furgón MODEC 70 kW, batería de litio con autonomía hasta 160 km En primer lugar caractericé el parque móvil del ayuntamiento, tanto los vehículos como los servicios que prestan, entre otras cosas. Creé una base de datos de todos los vehículos y seleccioné aquellos que prestaban los servicios más propensos a ser llevados a cabo por VE. - Para realizar esta selección valoré la importancia que tiene ciertos aspectos en la realización de cada uno de los servicios. De esta forma resultó que los servicios de Parques y Jardines y de Gestión Interna del Parque son los más proclives a introducir exitosamente VE. - Ordené los vehículos seleccionados según criterios técnicos (como antigüedad o distancias medias diarias) para obtener un caso que puede denominarse como el óptimo para ser reemplazado por un VE. - Se trata de una NISSAN TRADE del 89, con 75kW de potencia que recorre una media de 40km al día y puntualmente hasta 80 km. - Con esto he buscado el VE que aparentemente mejor se adapta a los requisitos del servicio que presta la Nissan Trade. - Se trata del furgón MODEC, un VE profesional fabricado en Inglaterra que tiene 70 kW de potencia y una autonomía de hasta 160 km por carga según el fabricante. - Para establecer comparaciones también he seleccionado 3 furgones equivalentes de tecnología convencional y que se encuentran hoy en día a la venta (una IVECO DAILY, una NISSAN CABSTAR y una FIAT DUCATO de características similares) Selección de VCIs nuevos Búsqueda vehículos convencionales nuevos equivalentes Iveco Daily, Nissan Cabstar y Fiat Ducato

13 Caso práctico: Ayuntamiento de Vigo
RECORRIDO Registro de más de s de datos GPS/NMEA Obtención de 3 ciclos de conducción representativos del municipio A.- Sin desniveles, tráfico fluido, y velocidades moderadas B.- Recorrido entre cotas extremas, velocidades moderadas C.- Tráfico congestionado, bajas velocidades, fuertes pendientes A continuación caractericé el entorno de funcionamiento del caso seleccionado. Para ello registré los datos GPS de tres recorridos significativos del municipio de Vigo, procurando reproducir las mismas condiciones de velocidad, tráfico y forma de conducir que el caso seleccionado y generé los 3 ciclos de conducción correspondientes empleando la metodología descrita anteriormente. Posteriormente combiné estos 3 ciclos en la proporción en la que cada ciclo tiene presencia en la circulación del caso de estudio y extraje un único ciclo de referencia. Con el ciclo de conducción , las temperaturas ambiente del municipio y el modelo del vehículo adaptado al VE MODEC ya estamos en disposición de obtener resultados. Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

14 Caso práctico: resultados
PRESTACIONES AUTONOMÍA CONSUMO VIDA ÚTIL EMISIONES SIMULACIÓN A MÁXIMA POTENCIA DE 0 A 80 KM/H EN 16,6 s CON CARGA MÁXIMA (2.300 kg) ALCANZA 50 KM/H EN 11s SÓLAMENTE SUPERADO POR FIAT DUCATO (+20 kW) Partiendo de la idea de que la batería será cargada totalmente sólo por la noche para circular durante la jornada de trabajo, se realizaron múltiples simulaciones para extraer los principales parámetros que caracterizan a estos vehículos, que son las PRESTACIONES, la AUTONOMÍA, el CONSUMO, la VIDA ÚTIL y las EMISIONES Para caracterizar las PRESTACIONES en furgones se emplea el dato del tiempo necesario para alcanzar los 80 km/h desde parado. El caso del VE analizado superó a sus equivalentes convencionales, excepto a la Fiat Ducato que tiene 20kW más de potencia También se han realizado simulaciones para ver como afectan la variación de ciertas condiciones como la carga transportada (GRAFICA) Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

15 Caso práctico: resultados
PRESTACIONES AUTONOMÍA CONSUMO VIDA ÚTIL EMISIONES SIMULACIÓN HASTA BATERÍA AGOTADA (10%) 132,4 km ASPECTOS QUE AFECTAN A LA AUTONOMÍA CARGA -55 % CONDUCCIÓN TRÁFICO -20 % -4 % RATIO REGENERACIÓN Con respecto a la autonomía, la distancia alcanzada para una carga completa es de más de 130 km circulando en vacío por las vías del municipio. También he analizado la influencia que ciertos factores tienen sobre la autonomía del VE Como se puede observar, la autonomía puede reducirse hasta un 55% en el caso de circular con el vehículo completamente cargado (2.300 kg) (LEER) -3,3 % CONSUMO ACCESORIOS -3 % TEMPERATURA Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

16 Caso práctico: resultados
PRESTACIONES AUTONOMÍA CONSUMO VIDA ÚTIL EMISIONES CONSUMO ENERGÉTICO EN LA APLICACIÓN Se incluyen pérdidas en la carga (5%) Distancia media recorrida (40,9 km/día) CONSUMO DIARIO 14,6 kWh CONSUMO ANUAL 3.750 kWh Para calcular el consumo energético se han tenido en cuenta las pérdidas en la recarga de las baterías con lo que los resultados hacen referencia a la cantidad de energía que se extrae de la red eléctrica Los resultados indican que son necesarios 14,6 kWh por jornada de trabajo, partiendo de que en el caso estudiado se recorren 40,9 km de media al día. Aplicando un calendario laboral de 242 días al año, esto supone un consumo de 3,750 kWh al año. Expresada en función de la distancia recorrida, el VE MODEC consume 37,5 kWh para recorrer 100 km de vías del municipio. CONSUMO A LOS 100km 37,5 kWh Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

17 Caso práctico: resultados
PRESTACIONES AUTONOMÍA CONSUMO VIDA ÚTIL EMISIONES VIDA ÚTIL DEL VEHÍCULO 10 años 10 a 15 años: autonomías < 80 km Condicionado por la pérdida de capacidad de la batería Falta de modelos científicos completos Estimaciones basadas en evitar ciertos abusos conocidos Aplicación de 40,9 km: 28% de la capacidad inicial FRECUENCIA DE CARGA/DESCARGA TASA DE DESCARGA Carga y descarga de Baterías de Tracción SALUD DE LA BATERÍA Tiempo de descarga Corriente de Voltaje final CONDICIONES DE OPERACIÓN Temperatura TASA DE CARGA TOTAL ALMACENAMIENTO DE LA BATERÍA Voltaje de carga Tiempo Auto-descarga %DOD La vida útil de estos vehículos viene determinada por la vida de las baterías. Y es aquí donde resulta más difícil obtener un resultado exacto puesto que las investigaciones y ensayos realizados por la comunidad científica aún no han obtenido métodos inequívocos que asocien cuantitativamente los múltiples factores degradantes (GRAFICA) con sus efectos. Para alcanzar la vida útil nominal anunciada por el fabricante de la batería hay que evitar ciertos abusos que producen una rápida deterioración (GRÁFICO) como son una descarga profunda o una carga excesiva. En esta aplicación se estima que la autonomía será suficiente para recorrer durante al menos 10 años los 40,9 km de media y los 80 km recorridos ocasionalmente. A partir de los 10 años se estima que la autonomía del VE podría descender progresivamente por debajo de los 80 km. Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

18 Caso práctico: resultados
PRESTACIONES AUTONOMÍA CONSUMO VIDA ÚTIL EMISIONES Cálculos según configuración tecnologías REE Consumo diario (40,9 km):10,3 kWh/día242 Consumo por distancias de 37,5 kWh/100km Pérdidas del transporte y distribución 92% EMISIONES DE CO2 (g/km) 68,6 g/km 1,88 kgCO2/día242 Centrales REE Energía (%) kgCO2/kWh kgCO2/100km Hidráulica 19,7 Nuclear 20,9 Carbón 5,1 0,961 2 Fuel + Gas 0,5 0,7 0,15 Ciclo Combinado 20 0,372 3,04 Eólica 16,8 Resto España 16,9 0,243 1,68 TOTAL 100 0,168 6,86 MODEC 68.6 g/km IVECO DAILY 264 Por último he realizado el cálculo de las emisiones producidas en las centrales eléctricas asociadas a la producción de la energía consumida por el furgón MODEC en la aplicación estudiada. A partir del consumo del VE, de las pérdidas en el transporte y distribución de la RE, de las emisiones de cada tecnología de generación y de la cuota que cada una de ellas tiene en el global de la generación, resultan unas emisiones de 68,6 g de CO2 por km recorrido. Esto supone una mejora muy importante con respecto a los equivalentes convencionales como puede verse en la (GRAFICA) Después del balance económico mostraré una solución que permite circular con el VE sin tener ninguna emisión de CO2 asociada NISSAN CABSTAR 247 FIAT DUCATO 230 Reducción de emisiones de la REE en el futuro Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

19 0,61 €/km 124 km/día 0,43 €/km 30.000 km/año ó Balance económico
Coste de compra (€) Modec Precio franco fábrica 80.000 Equipamiento opcional IVA 12.800 Transporte 400 Impuesto de matriculación Subvenciones TOTAL 70.200 Datos de los vehículos Modec Coste de compra (€) 70.200 Duración prevista (años) 15 Kms para revisión periódica (km) 30.000 Coste de la revisión periódica (€) 80 Coste de cambio de aceite (€) Kms para cambio neumáticos (km) 40.000 Coste de los neumáticos (€) 280 Consumo cada 37,5 kWh Precio de la fuente energética (€) 0,17 Seguro anual (€) 400 Impuestos anuales (€) Tipo de interés (%) 2 Costes fijos anuales (€) Modec Amortización anual 4.680 Gastos 400 Financieros 1.404 TOTAL 6.484 Coste de funcionamiento 0,61 €/km Nissan Cabstar: 0,43 €/km (49,5 km/día ó km/año242) Rentabilidad a partir de km/año ó 124 km/día (calendario 242días) Costes variables por km (€) Modec Combustible 0,06 Revisión 0,00 Aceite Neumáticos 0,01 TOTAL 0,07 En el balance económico calculé los costes de las adquisiciones (el precio de venta tras impuestos y con las subvenciones aplicadas) Los gastos de mantenimiento y funcionamiento. Con esto obtuve unos gastos fijos anuales y unos costes variables por kilómetro recorrido y los he representado en estas (GRAFICAS) Es de resaltar el elevado coste de adquisición del VE comparado con el de un VCI aunque, como se puede observar, los costes de funcionamiento son bastante inferiores por lo que el VE llega a rentabilizarse a partir de recorrer km al año, o (en el calendario laboral de 242 días) 124 km al día La autonomía calculada de este VE para esta aplicación es de unos 130 km por lo que lograr la rentabilidad económica es difícil. - La distancia media diaria recorrida en el caso estudiado equivale a km al año, lo que supone unos costes de funcionamiento de 61 c€ por km frente a los 43 c€ por km de los VCI equivalentes Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

20 VEHÍCULOS CONVENCIONALES
Índice VEHÍCULOS CONVENCIONALES VEHÍCULOS ELÉCTRICOS MODELADO CASO PRÁCTICO A continuación les voy a exponer el diseño que he realizado de dos plantas de generación que convierten la solución explicada hasta ahora en una solución sostenible y no contaminante. SOLUCIÓN SOSTENIBLE CONCLUSIONES Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

21 MINI-EÓLICA SOLAR FOTOVOLTAICA
Solución sostenible FUENTES 100% RENOVABLES Y NO CONTAMINANTES PRINCIPALES FUENTES EN LA ZONA: SOL Y VIENTO CÁLCULO DE PLANTAS PARA KWH/AÑO CONEXIÓN A RED (RÉGIMEN ESPECIAL) CÁLCULO A PARTIR DE DATOS DE EXPOSICIÓN LOCALES CALCULO DE TODAS LAS PÉRDIDAS SELECCIÓN DE COMPONENTES DISPONIBLES EN EL MERCADO MINI-EÓLICA SOLAR FOTOVOLTAICA AEROGENERADOR DE 1.500W TORRE DE 15M + INVERSOR INVERSIÓN DE 8.400€ (16 años) 13x PANELES 230 Wp ESTRUCTURA + INVERSOR INVERSIÓN DE € (17 años) - Este diseño consiste en generar la energía eléctrica que consume el VE a partir de fuentes de energía renovables. Las principales energías disponibles en la zona son la solar y la eólica. - A partir de los datos de exposición solar y eólica en el municipio, y del consumo del VE, se han dimensionado dos opciones de generación. La instalación mini-eólica calculada consta principalmente de un aerogenerador de W montado sobre una torre de 15 metros de altura y un inversor. - Ante la baja calidad e intensidad de los vientos en las inmediaciones de las instalaciones donde se aparcan los vehículos del ayuntamiento, es necesario ubicar la instalación mini-eólica en uno de los puntos del municipio donde los mapas de viento indican una mayor intensidad. El coste de la instalación es de 8.400€ y se rentabilizaría a partir de los 16 años. La instalación solar fotovoltaica constaría principalmente de 13 paneles de 230 Wp, instalada sobre estructura metálica en la cubierta del edificio donde se guardan los vehículos. El coste total de la instalación es de € y se rentabiliza a partir de transcurridos 17 años. Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

22 VEHÍCULOS CONVENCIONALES
Índice VEHÍCULOS CONVENCIONALES VEHÍCULOS ELÉCTRICOS MODELADO CASO PRÁCTICO Por último les expondré las conclusiones que he extraído tanto del caso práctico estudiado como del proyecto en general SOLUCIÓN SOSTENIBLE CONCLUSIONES Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

23 Conclusiones del caso de estudio
INVIABLE VIABLE  R E Q U I S I T O S D E C I S I Ó N MADUREZ Cientos de vehículos vendidos  PRESTACIONES 16,6 s vs.15,8 – 21,8 s ENCARECIMIENTO COMBUSTIBLES  AUTONOMÍA 132,4 km vs. 40,9 (80 km BENEFICIOS PARA LA SALUD  VIDA ÚTIL 10 años (15 años) Coste de funcionamiento 0,61 €/km Nissan Cabstar: 0,43 €/km POCO MANTENIMIENTO  VELOCIDAD MÁXIMA 80 km/h vs 75 km/h IMAGEN CORPORATIVA  CAPACIDAD CARGA 2.300 kg vs kg INNOVACIÓN Y PROGRESO Llegados a este punto se puede asegurar que el VE seleccionado cumple los mismos requisitos que son demandados a sus vehículos equivalentes convencionales, sin producir ninguna merma en la calidad ni en la productividad del servicio prestado. Por lo tanto, la decisión de adquisición dependerá del factor económico y de la valoración que se haga de los otros factores subjetivos, como son (LEER)  BENEFICIOS AMBIENTALES CONFORT Conducción más sencilla  SEGURIDAD Mismos sistemas Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

24 Conclusiones del proyecto
DESARROLLO SATISFACTORIO DE MODELOS VIRTUALES: · DEL FUNCIONAMIENTO DE LAS BATERÍAS DE LITIO Basado en los modelos más avanzados, validados por la comunidad científica · DEL FUNCIONAMIENTO DE UN VEHÍCULO ELÉCTRICO Representando las leyes físicas y calculando pérdidas mecánicas y eléctricas · DE LA CONDUCCIÓN, VÍAS Y TRÁFICO DE LA ZONA DE CIRCULACIÓN Procesado en Matlab de los datos recopilados con GPS SE HAN RESUELTO INEQUÍVOCAMENTE LOS PARÁMETROS MÁS RELEVANTES DE UN VE EN UNA APLICACIÓN CONCRETA “HERRAMIENTA DE REFERENCIA PARA EL ANÁLISIS DE LA VIABILIDAD DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS CONCRETOS EN APLICACIONES CONCRETAS” SE HAN ANALIZADO EN PROFUNDIDAD EL RESTO DE ASPECTOS QUE AFECTAN A LA DECISIÓN DE ADQUISICIÓN DE UN VE SE HA HECHO UN REPASO DE LAS TECNOLOGÍAS QUE ACTUALMENTE COMPONEN Y RODEAN A LOS VEHÍCULOS ELÉCTRICOS (LEER) Implantación de Vehículos Eléctricos en el Ayuntamiento de Vigo

25 “Gracias por su atención”
Con esto finalizo la exposición de mi proyecto y me pongo a disposición del tribunal para aclarar cualquier cuestión que deseen preguntar Consulte el proyecto en detalle en: Junio, 2010