Energetic, economic and environmental viability of off-grid PV-BESS for charging electric vehicles: Case study of Spain
Resumen
El diseño técnico óptimo de los sistemas fotovoltaicos y de almacenamiento de energía en baterías (PV-BESS) es crucial para garantizar su viabilidad económica, lo que implica un dimensionamiento con un coste mínimo de los componentes del sistema. De hecho, un buen diseño del sistema PV-BESS aislado de la red permite evitar los cortes, garantiza la calidad y la seguridad del suministro eléctrico, por un lado, y garantiza los beneficios económicos y medioambientales por otro lado. En este contexto, este trabajo analiza la viabilidad técnica y económica de una planta fotovoltaica aislada de la red y equipada por un banco de baterías PVBESS para la recarga de vehículos eléctricos (VE). El estudio se realiza utilizando el software HOMER y datos meteorológicos de Madrid, y aplicando el principio de desplazamiento de carga. Para verificar la efectividad y rentabilidad del sistema estudiado, se ha comparado su eficiencia con puntos de recarga conectados a la red, teniendo en cuenta los aspectos medioambientales. Los resultados obtenidos demuestran que los PV-BESS aislados de la red son técnica y económicamente viables y fiables. Además, son rentables y permiten una reducción significativa de la contaminación atmosférica.
Descripción
In the present paper, the proposed work focuses on the technical, economic and environmental benefits of using off-grid PV-BESS for charging EVs, using meteorological data of the city of Madrid, Spain. Therefore, this research paper aims to design a system that requires the lowest investment among the alternatives available, while reducing the emissions and, providing a highly efficient off-grid PV-BESS system. Then, the off-grid PV-BESS is compared to a grid- connected systems, to evaluate the profitability and reliability of each solution. Hence, a typical off-grid PV-BESS, which is composed by a PV plant, a BESS and an EV charger, is considered. The BESS is used to ensure the security of supply, by storing the energy that cannot be used instantly, and using it when the PV power cannot satisfy the demand. The batteries inverter is responsible, at each sample time, of managing the delivering and the storage of the available energy.
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