Puede que pase un tiempo antes de que veamos minibuses eléctricos en las carreteras de Sudáfrica, pero cuando llegue el momento, el país podrá aprovechar nuestros abundantes recursos de energía solar para alimentarlos.
Esto es según los investigadores de la Universidad de Stellenbosch (SU) que realizaron el primer estudio sobre los requisitos de energía de los taxis minibús eléctricos en viajes dentro y entre pueblos y ciudades de Sudáfrica.
"Dada la abundante luz solar de Sudáfrica, tenemos una excelente oportunidad de aprovechar esta fuente de energía renovable para impulsar vehículos eléctricos", dijo el investigador principal, el profesor Thinus Booysen, del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la UB. Realizó el estudio con Chris Abraham, Arnold Rix e Innocent Ndibatya del mismo departamento.
Los hallazgos de su estudio se publicaron recientemente en la revista Energy for Sustainable Development.
Los investigadores utilizaron datos de rastreo GPS y un simulador de tráfico para evaluar los requisitos de demanda eléctrica de los taxis minibús eléctricos, la proporción de esta demanda que puede satisfacerse con energía renovable, así como las paradas informales y formales en las que los taxis pueden recargar.
También utilizaron los resultados de movilidad, incluida la distancia, el tiempo de viaje y el tiempo de inactividad, en un simulador de energía solar fotovoltaica (FV) para establecer el potencial de carga con energía solar FV conectada a la red, sin almacenamiento de batería estacionario, en estas paradas.
Los investigadores también rastrearon taxis minibús que operaban en rutas bidireccionales que conectaban Stellenbosch, Brackenfell y Somerset West en el Cabo Occidental.
Para simular la movilidad de los taxis entre las tres localidades y posteriormente estudiar sus requerimientos energéticos, generaron las rutas que unen las paradas identificadas. Luego se aplicó un modelo de vehículo eléctrico a estas rutas generadas para determinar el perfil de uso de energía promedio de una flota de nueve taxis minibús eléctricos en varios momentos.
¿Cuánta energía consume un taxi?
Los resultados de los investigadores muestran que la demanda media de energía de los taxis fue de 213 kWh por día, equivalente al uso diario de 10 hogares de clase media, lo que da como resultado una eficiencia media de 0,93 kWh por kilómetro.
Añadieron que los taxis se detenían entre 7,7 y 10,6 horas por día, y el tiempo de parada de los taxis se usaba como indicador de las oportunidades de carga.
La energía suministrada por superficie de instalación fotovoltaica o solar para compensar la carga de carga de un taxi en parada osciló entre 0,38 y 0,90 kWh/metro cuadrado y día. Esta es suficiente energía durante un día para hervir de dos a seis hervidores de agua por cada metro cuadrado de energía fotovoltaica.
"Descubrimos que el impacto diario máximo que un taxi tendría en la red eléctrica es de aproximadamente 500 kWh por día, suficiente para proporcionar electricidad a un hogar promedio durante un mes", dijo Booysen.
“Durante el 75 % del tiempo, el impacto sería inferior a 300 kWh por día. Este impacto se puede reducir mediante el uso de energía solar. La batería real del taxi podría ser considerablemente más pequeña que el uso diario de energía, ya que el taxi se puede cargar durante el día en sus paradas más largas”.
¿Cómo se cobrarán los taxis?
Booysen dijo que se necesitaría un cargador de alrededor de 32 kW. Esto significa que la flota total de taxis minibús de Sudáfrica usaría alrededor del 10% de la generación de energía nacional diaria.
Puede que esto no parezca mucho, pero cubriría aproximadamente el 70 % de los viajes diarios del país, al tiempo que incentivaría la inversión en infraestructura de energía renovable, dijo.
“Dados los 285 000 taxis estimados en Sudáfrica, nuestro análisis indica que para cargar todos los taxis minibús de la red nacional se requerirá el 9,72 % (61,27 GWh) de la generación de energía nacional diaria actual. El taxi promedio podría utilizar directamente entre el 57 % y el 80 % de la capacidad de generación fotovoltaica instalada durante las paradas normales”.
Según los investigadores, se necesitaría una instalación solar equivalente a la mitad de una cancha de tenis por taxi para garantizar que los requisitos de energía diarios del taxi se cubran con suministro solar al menos el 50 % del tiempo. Dicen que se instalarían paneles solares en las paradas de taxis y áreas de parada informales.
En cuanto a la demanda de energía eléctrica, señalan que tuvo un pico entre las 06h00 y las 09h00, con un valor pico de 32 kW. Disminuye de 09h00 a 13h00 cuando los taxis están estacionados.
“Esto demuestra el potencial de carga, particularmente con energía solar, debido a la gran cantidad de luz solar al mediodía. A esto le sigue un aumento gradual hasta un valor máximo de 30 kW entre las 17:00 y las 18:00”, dijo Booysen.
Los investigadores añaden que se observó una inactividad total desde las 23:30 hasta las 04:30. Esto sugiere un potencial de carga sustancial durante la noche, probablemente de la red eléctrica, y durante la mitad del día, preferiblemente de la energía solar.
"Nuestros resultados pueden ser utilizados no solo por científicos, sino también por operadores de red, planificadores de tráfico, propietarios de flotas y entidades privadas para obtener los impactos financieros, ambientales, eléctricos y de movilidad de los despliegues de vehículos eléctricos de diferentes escalas".
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