Proyecto de investigación
Movilidad Electrica Sostenible a traves de Microrredes DC de Media Tension y Alta Potencia
Responsable: Ramón Carlos Portillo Guisado / Sergio Vázquez Pérez
Tipo de Proyecto/Ayuda: Plan Estatal 2021-2023 - Proyectos Investigación Orientada
Referencia: PID2023-152292OB-I00
Fecha de Inicio: 01-09-2024
Fecha de Finalización: 31-08-2027
Empresa/Organismo financiador/es:
- Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades
Equipo:
- Equipo de Investigación:
- Equipo de Trabajo:
- Giampaolo Buticchi
- Carlos García Santacruz
- Liu Jianxing
- Wu Ligang
- Ricardo Lizana Fuentes
- Wensheng Luo
- Abraham Márquez Alcaide
- Vito Giuseppe Monopoli
- Alba Muñoz Carrero
- Marcelo Pérez
- Hugues Jean-marie Renaudineau
- Christian Alexis Rojas Monrroy
- Kouro Samir
- Xiaoning Shen
- Alan Hjalmar Wilson Veas
- Shen Yin
- Zhen Zhang
Resumen del proyecto:
El proyecto se centra en el tema de Transición Energética buscando mejoras en la infraestructura de carga de vehículos eléctricos (VE).
Esto incluye la integración de fuentes de energía renovables (RES) y sistemas de almacenamiento de energía (ESS).
La clave una viabilidad económica y tecnológica de estos sistemas, reside en el desarrollo de convertidores de potencia de alta eficiencia,
capaces de operar en redes de media tensión CC. Esta integración con la red de distribución de CA se considera factible, con impacto
reducido. Este proyecto facilita el desarrollo necesario para los retos que presentan los convertidores de potencia conectados a una
Infraestructura de Microrred CC de Alta Potencia y Media Tensión para la Integración de la Movilidad Eléctrica (DCMG4EMob) y aquellos
que permitan la integración de FER y ESS masivos en esta red de MT CC. Al mismo tiempo, explora las soluciones tecnológicas para
integrar este DCMG4EMob en la red de distribución de CA.
Debido a la adopción de una solución que cambia de paradigma, el enfoque de esta propuesta de presenta varios desafíos tecnológicos:
- Estudio del enlace CC de MT mediante la definición de parámetros de diseño en cuanto a valores de tensión que permitan disponer de
suficientes estaciones de carga eléctrica, la conexión de FER y ESS masivos basados en baterías.
- Diseño de etapas de conversión de energía para la generación del enlace CC de MT. Estos convertidores (MV Front-End), deben
manejar niveles de MT de manera eficiente y confiable. La adopción de una solución basada en Transformadores de Estado Sólido (SST),
empleando convertidores modulares mediante la conexión de Bloques de Construcción Electrónica de Potencia (PEBB), explorando todas
las topologías posibles para su implementación, se presenta como la opción más competitiva para cumplir con los requisitos.
- Diseño de etapas de conversión de energía para cada uno de los sistemas integrados a la infraestructura. Estos convertidores son otro
foco fundamental del proyecto, enfrentando desafíos como ser robustos, eficientes, tolerantes a fallas y rentables. En todos los casos, se
harán esfuerzos para explorar la viabilidad de diseñar convertidores modulares. Entre estos convertidores, se considerarán: convertidor
CC/CC para cargadores rápidos de VE para carga de baterías de 400/800 V, convertidor CC/CC para carga estática inalámbrica de VE,
convertidor CC/CC para carga dinámica inalámbrica sobre la marcha de VE instalados en la propia carretera, convertidor CC/CC para
integración de sistemas fotovoltaicos, convertidor CC/CA para integración de sistemas de energía eólica, convertidor CC/CC para
integración de BESS y convertidor grid-forming CC/CA para generar una red eléctrica CA de distribución para la conexión de estaciones
de carga existentes.
- Explotación de la infraestructura mediante el diseño de estrategias de control en diferentes niveles de abstracción para buscar la
sostenibilidad maximizando la autosuficiencia energética. Esto minimizará el impacto de la infraestructura en la red eléctrica actual.
El proyecto propuesto está alineado con los objetivos de la agenda europea 2030, donde las energías renovables siguen jugando un
papel fundamental en la transición hacia un sistema energético más competitivo, seguro y sostenible. De acuerdo con estos objetivos, el
proyecto acelerará el desarrollo de los convertidores de potencia de MT y las tecnologías asociadas para hacer factible la microrred de
CC propuesta.