Diseño de las instalaciones de una estación de recarga de vehículos eléctricos de 75 kW en el edificio 3P de la UPV con generación fotovoltaica

Abstract

[ES] La sustitución de vehículos tradicionales de combustión interna (CI) por vehículos propulsados por electricidad (Vehículos Eléctricos, VE) es una realidad que se está imponiendo en la mayoría de los países a nivel global (industrializados y en vías de desarrollo). La introducción masiva de VE va a estar acompañada por una necesidad cada vez mayor de reducir drásticamente la dependencia de combustibles fósiles y su sustitución por electricidad de origen renovable, desgraciadamente de carácter muy volátil. La Universidad Politécnica de Valencia (UPV) debe ser un campo de experimentación y fomento de este nuevo paradigma.

Este proyecto tiene como objetivo principal el diseño técnico de una instalación para recarga de VE en un edificio de la UPV que dispone de aparcamiento subterráneo y su propio centro de transformación, incluyendo la instalación fotovoltaica y teniendo en cuenta el resto de consumos eléctricos del edificio. Esta integración pretende reducir el coste energético de funcionamiento del edificio, considerando todos los citados suministros y consumos de energía.

Este proyecto se apoyará en un trabajo previo donde ya se ha diseñado la instalación fotovoltaica (FV) para el edificio propuesto con un total de 78,14 kWp. El TFG incluirá el diseño eléctrico de una estación de recarga compuesta de un total de 21 posiciones para carga simultáneamente de vehículos ligeros y motocicletas eléctricas, en su modalidad de carga lenta (3,68 kW, según ITC-BT-52). Este diseño implicará:

a. Especificaciones eléctricas y mecánicas de la instalación. b. Protección de las instalaciones y usuarios. c. Cables de potencia y comunicación. d. Sistema (servidor) para vigilancia y control de la estación de carga.

Dentro de este último punto, habrá que considerar que esta Estación de recarga podrá estar coordinada con el resto de estaciones del mismo tipo que se vayan desarrollando en la UPV, con el fin de facilitar la operación integral.

La metodología para el desarrollo del proyecto va a constar de los siguientes pasos:

1. Estudio de las instalaciones eléctricas implicadas en el proyecto (puntos de suministro, cuadros eléctricos, planta FV y de reserva, etc.) así como caracterización del consumo del edificio y potenciales perfiles de generación. 2. Revisión de la normativa y regulación vigente de aplicación a este tipo de instalaciones (reglamento de baja tensión, etc.). 3. Modelado de la demanda de la estación de recarga en base al análisis de la movilidad en la UPV. 4. Especificaciones finales para la estación de recarga, incluyendo los puntos de conexión. 5. Diseño del sistema de potencia. 6. Diseño del sistema de comunicaciones y de gestión de la carga de los VE. 7. Presupuesto y análisis de viabilidad.

[EN] The replacement of traditional internal combustion (ICE) vehicles by vehicles powered by electricity (Electric Vehicles, EVs) is a reality that is taking hold in most countries globally (industrialised and developing). The massive introduction of EVs will be accompanied by an increasing need to drastically reduce dependence on fossil fuels and their substitution by electricity from renewable sources, unfortunately of a very volatile nature. The Polytechnic University of Valencia (UPV) must be a field of experimentation and promotion of this new paradigm. The main objective of this project is the technical design of an EV charging installation in a UPV building with an underground car park and its own transformer station, including the photovoltaic installation and taking into account the rest of the building's electrical consumption. This integration aims to reduce the energy cost of running the building, taking into account all the aforementioned energy supplies and consumption. This project will be supported by a previous work where the photovoltaic (PV) installation has already been designed for the proposed building with a total of 78.14 kWp. The TFG will include the electrical design of a charging station composed of a total of 21 positions for simultaneous charging of light vehicles and electric motorbikes, in its slow charging mode (3.68 kW, according to ITC-BT-52). This design will involve: a. Electrical and mechanical specifications of the installation. b. Protection of installations and users. c. Power and communication cables. d. System (server) for monitoring and control. System (server) for monitoring and control of the charging station. Within this last point, it will be necessary to consider that this charging station may be coordinated with the rest of the stations of the same type that are being developed at the UPV, in order to facilitate integral operation. The methodology for the development of the project will consist of the following steps: 1. Study of the electrical installations involved in the project (supply points, electrical panels, PV and back-up plant, etc.) as well as characterisation of the building's consumption and potential generation profiles. 2. Review of the current standards and regulations applicable to this type of installation (low voltage regulations, etc.). 3. Modelling of the demand for the charging station based on the analysis of mobility at the UPV. 4. Final specifications for the charging station, including the connection points. 5. Design of the power system. 6. Design of the communications system and EV charging management system. 7. Budget and feasibility analysis.