DOI: 10.26820/reciamuc/7.(2).abril.2023.375-389
URL: https://reciamuc.com/index.php/RECIAMUC/article/view/1120
EDITORIAL: Saberes del Conocimiento
REVISTA: RECIAMUC
ISSN: 2588-0748
TIPO DE INVESTIGACIÓN: Artículo de revisión
CÓDIGO UNESCO: 3310 Tecnología Industrial
PAGINAS: 375-389
Prospectiva sobre la integración energética de sistemas de
generación distribuida y vehículos eléctricos en
Mendoza, Argentina
Prospective on energy integration of distributed generation systems and
electric vehicles in Mendoza, Argentina
Perspectiva de integração energética de sistemas de geração distribuída e
veículos eléctricos em Mendoza, Argentina
Andrés Osvaldo Benito
1
; Pedro Luis Castro Verdezoto
2
; Paula Daniela Rodríguez
3
RECIBIDO: 23/02/2023 ACEPTADO: 12/03/2023 PUBLICADO: 15/05/2023
1. Ingeniero Electromecánico; Universidad Tecnológica Nacional; Facultad Regional Mendoza; Mendoza;
Argentina; andresbenito@frm.utn.edu.ar; https://orcid.org/0000-0003-4985-6582
2. Master in Energy Planning; Universidad de Guayaquil, Ecuador; ing.pedrocastro@hotmail.com; https://
orcid.org/0000-0002-2617-3781
3. Doctora en Ingeniería; Universidad Tecnológica Nacional; Facultad Regional Mendoza; Mendoza, Argentina;
danielarodriguez@gmail.com; https://orcid.org/0000-0003-0621-3763
CORRESPONDENCIA
Andrés Osvaldo Benito
andresbenito@frm.utn.edu.ar
Mendoza, Argentina
© RECIAMUC; Editorial Saberes del Conocimiento, 2023
RESUMEN
Con el fin de tomar decisiones sustentadas en evidencia, este trabajo presenta herramientas orientadas a
evaluar las oportunidades y amenazas que enfrenta el sector energético. Su objetivo principal fue exhibir
los desarrollos en el modelado prospectivo en LEAP (Low Emissions Analysis Program) de la integración
de vehículos eléctricos (EV) e instalaciones fotovoltaicas de generación distribuida conectadas a la red en
sistemas energéticos regionales como el de la provincia de Mendoza, en Argentina, a través del ejercicio de
proposición de escenarios como posibles trayectorias a largo plazo y no como meros pronósticos azarosos.
Los resultados indican que se produciría un cambio significativo en la configuración de la matriz eléctrica pro-
vincial como consecuencia de una alta penetración de este tipo de instalaciones de generación distribuida.
Por otro lado, se evidencia que en una configuración Vehicle to Grid (V2G), la demanda de electricidad de los
vehículos eléctricos será mayor que la cantidad de electricidad que inyectan a la red, lo que requiere la evalu-
ación de estrategias adicionales que fomenten y regulen su uso. Además, se constata que la sustitución de
vehículos de combustión interna por vehículos eléctricos como medida tendiente a la reducción de emisiones
de Gases de Efecto Invernadero sería ineficaz actuando de forma aislada de una política de transformación
de la matriz eléctrica con incorporación de generación de energía a partir fuentes renovables.
Palabras clave: Modelación de Sistemas Energéticos; Vehicle to Grid; Cambio Climático; Tecnología Fo-
tovoltaica.
ABSTRACT
With the aim of making evidence-based decisions, this work presents tools aimed at evaluating the opportu-
nities and threats facing the energy sector. Its main objective was to exhibit developments in prospective mo-
deling in LEAP (Low Emissions Analysis Program) of the integration of electric vehicles (EVs) and distributed
photovoltaic generation systems connected to the utility grid in regional energy systems such as that of the
province of Mendoza in Argentina, through the proposition of scenarios as possible long-term trajectories and
not as mere random predictions. The results indicate that there would be a significant change in the configu-
ration of the provincial electricity matrix as a result of a high penetration of this type of distributed generation
systems. On the other hand, it is evident that in a Vehicle to Grid (V2G) configuration, the electricity demand of
electric vehicles will be greater than the amount of electricity they inject into the grid, which requires the eva-
luation of additional strategies that promote and regulate their use. In addition, it is found that the substitution of
internal combustion vehicles with electric vehicles as a measure to reduce Greenhouse Gas emissions would
be ineffective if done in isolation from a policy of transforming the electricity matrix with the incorporation of
energy generation from renewable sources.
Keywords: Energy Systems Modeling; Vehicle to Grid; Climate Change; Photovoltaic Technology.
RESUMO
A fim de tomar decisões baseadas em evidências, este documento apresenta ferramentas destinadas a
avaliar as oportunidades e ameaças que o sector da energia enfrenta. O seu principal objectivo foi mostrar
os desenvolvimentos na modelação prospectiva LEAP (Low Emissions Analysis Program) da integração de
veículos eléctricos (VEs) e instalações fotovoltaicas de geração distribuída ligadas à rede em sistemas ener-
géticos regionais como o da província de Mendoza, Argentina, através do exercício de propor cenários como
possíveis trajectórias a longo prazo e não como meras previsões aleatórias. Os resultados indicam que ha-
veria uma mudança significativa na configuração da matriz eléctrica provincial como consequência de uma
elevada penetração deste tipo de instalações de geração distribuída. Por outro lado, é evidente que, numa
configuração Vehicle to Grid (V2G), a procura de electricidade por parte dos veículos eléctricos será superior
à quantidade de electricidade que injectam na rede, o que exige a avaliação de estratégias adicionais para
incentivar e regular a sua utilização. Além disso, verifica-se que a substituição de veículos de combustão
interna por veículos elétricos como medida de redução de emissões de Gases de Efeito Estufa seria ineficaz
atuando isoladamente de uma política de transformação da matriz elétrica com a incorporação de geração
de energia a partir de fontes renováveis.
Palavras-chave: Modelagem de Sistemas Energéticos; Vehicle to Grid; Mudanças Climáticas; Tecnologia
Fotovoltaica.
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Introducción
En la actualidad, a nivel mundial, los com-
bustibles fósiles dominan como fuentes de
energía tanto para el sector del transporte
como para el sector de generación de ener-
gía. A nivel nacional, Argentina no escapa
a esta realidad, y tampoco la provincia de
Mendoza, la que cuenta con 1.440 MW de
potencia instalada y 4.852.403 MWh de
energía eléctrica generada en 2018. De
estos, el 63,90% correspondió a procesos
que utilizan combustibles fósiles (7,31% por
Turbinas a Gas, 4,91% por Turbinas a Vapor,
49,38% por Ciclo Combinado, 2,29% por
Motores a Combustión Interna), el 36,09%
a procesos hidráulicos (31,9% no renova-
bles y 4,12% renovables) y un 0,012% a
generación distribuida (GD) con tecnología
fotovoltaica (FV). Es importante destacar
que para dicha producción de electricidad
se utilizaron 521.260 TeP de gas natural y
9.347.576 TeP de fuel oil (CAMMESA, 2018;
EPRE, 2019).
Aspectos relativos al Sector Transporte
En el contexto actual de degradación am-
biental, donde se destaca la problemática
del cambio climático y la disminución de las
reservas convencionales de combustibles
fósiles, se han realizado diversos esfuerzos
para reducir el consumo de estos combus-
tibles. En el sector del transporte, los vehí-
culos eléctricos (EV, por su sigla en inglés
Electric Vehicles) son una solución prome-
tedora, con un ritmo de crecimiento notable
en el mercado y con la potencialidad de re-
emplazar a los vehículos con motor de com-
bustión interna (International Energy Agen-
cy - IEA, 2019).
En este sentido, la Dirección Nacional de
Escenarios y Planeamiento Energético de
la Nación ha publicado proyecciones de la
penetración de los vehículos eléctricos a
nivel nacional, bajo cuatro escenarios pro-
yectados para el año 2030. Los dos prime-
ros escenarios, denominados Tendencial y
Eficiente, no incluyen una promoción activa
de la electromovilidad y consideran un 12%
PROSPECTIVA SOBRE LA INTEGRACIÓN ENERGÉTICA DE SISTEMAS DE GENERACIÓN DISTRIBUIDA Y VEHÍ-
CULOS ELÉCTRICOS EN MENDOZA, ARGENTINA
de ventas de autos livianos eléctricos, lo
que representa una participación menor al
2,5% de EV en el total del parque automo-
tor. Los otros dos escenarios, denominados
Electrificación y Gasificación, se basan en
una estrategia de promoción de la electro-
movilidad y consideran que el 30% y el 50%
de las ventas de autos livianos y de buses
de corta distancia, respectivamente, sean
eléctricos. Esto equivale a una participa-
ción de la electromovilidad del 5,6% en el
parque automotor nacional (Secretaría de
Energía de la Nación, 2019).
La integración entre sistemas de genera-
ción distribuida con tecnología fotovol-
taica y los EV
Además de ser una de las estrategias para
dar solución a desafíos como el cambio cli-
mático, los vehículos eléctricos (EV) pueden
considerarse como una fuente de genera-
ción distribuida (GD) de energía eléctrica,
ya que la mayoría de los vehículos particu-
lares están estacionados casi el 95% del
tiempo de uso (Bull y CEPAL, 2003). Por
tanto, podrían permanecer conectados a
la red eléctrica de distribución para volcar
energía almacenada en sus baterías, bajo
el concepto de “Vehicle to Grid” (V2G) (Gui-
lle y Gross, 2009), y/o ser un elemento al-
macenador distribuido de energía (Ehsani
et al., 2012).
En la provincia de Mendoza, es notoria la
creciente penetración de sistemas de gene-
ración distribuida, con una participación do-
minante de la tecnología solar fotovoltaica.
Esta penetración ocasiona cierto estrés en
la red eléctrica de distribución como con-
secuencia de una inyección impredecible e
intermitente de energía, asociada a la dis-
ponibilidad variable del recurso. Sin embar-
go, la mayoría de los estudios concuerdan
en que es viable la integración de los sis-
temas fotovoltaicos a las redes de energía
eléctrica, y que una solución para equilibrar
la generación e inyección de energía de es-
tas fuentes es la adopción de sistemas es-
tacionarios o dinámicos de almacenamiento
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de energía eléctrica que pueden absorber o
volcar energía a la red en casos de exceso
o déficit de oferta, respectivamente. En este
caso, los EV, operando bajo una configura-
ción V2G (Richardson, 2013), funcionarían
como un moderador de energía para regu-
lar la operación de la red y para ofrecer fun-
cionalidades auxiliares (Shafie-Khah et al.,
2016), que no se exploraron en este trabajo.
Sin embargo, se requiere de un exhaustivo
análisis multidimensional para enfrentar el
desafío que presenta la integración de un
gran número de EV en una red de distribu-
ción de energía eléctrica (Bessa y Matos,
2012). La realización de estos análisis se
posiciona como un punto innovador den-
tro del marco de los estudios prospectivos
energéticos regionales, tomando como su-
puesto que la mayoría de las estaciones de
carga de EV serán instaladas a nivel domi-
ciliario (Shaaban et al., 2012), sin conside-
rar, en esta instancia, aquellas que puedan
tomar lugar en espacios públicos (Tulpule,
et al., 2013).
Por lo tanto, el objetivo de este trabajo es
presentar los avances en materia de pros-
pectiva energética a través del modelo
LEAP (Low Emissions Analysis Program)
sobre la integración de vehículos eléctri-
cos y sistemas fotovoltaicos de generación
distribuida conectados a la red en sistemas
energéticos regionales, particularmente en
la provincia de Mendoza, en Argentina. Al
mismo tiempo, se busca estudiar el efecto
de la sustitución de vehículos nafteros por
eléctricos en relación al impacto potencial
sobre el cambio climático. La importancia
de este análisis radica en explorar la forma
en que se planifica y organiza la integración
de una cantidad creciente de dichas tec-
nologías, de manera que ambas cumplan
con los requerimientos de operación y es-
tabilidad de la red eléctrica de distribución
al trabajar de forma complementaria, y ase-
guren una disminución del impacto sobre el
cambio climático.
Materiales y métodos
La metodología utilizada en este estudio se
enfoca en la elaboración del primer análisis
prospectivo subnacional a largo plazo de
los sectores de oferta y demanda de elec-
tricidad en la provincia de Mendoza, utili-
zando el modelo LEAP (Heaps, 2021). En
particular, se consideró la interacción entre
el almacenamiento distribuido de energía,
a través de baterías alojadas en vehículos
eléctricos, y la generación distribuida de
energía eléctrica proporcionada por siste-
mas basados en tecnología fotovoltaica.
Ambas alternativas como opciones de flexi-
bilidad en los sistemas eléctricos subnacio-
nales con una alta participación de fuentes
variables de energía renovable.
Sobre el modelo utilizado
El modelo LEAP es una de las herramien-
tas de modelado más ampliamente utilizada
para el análisis de políticas energéticas y la
evaluación de la mitigación del cambio cli-
mático (McPherson y Karney, 2014). Su ob-
jetivo es plantear diferentes escenarios de
prospectiva energética a diversas escalas
geográficas. Cada uno de los sistemas ener-
géticos de las regiones que se modelan en
LEAP, cualquiera sea su escala, debe estruc-
turarse en tres ramas principales: demanda,
transformación y recursos. Las dos primeras
requieren una carga intensiva de información
sobre el sistema modelado, mientras que la
tercera se desprende principalmente de los
requerimientos energéticos simulados.
El sistema energético de Mendoza consi-
derado para este estudio
Para modelar el sistema energético de Men-
doza, se consideró que la rama de la De-
manda está compuesta por los sectores de
Demanda de Electricidad (agregada para
todo el sistema energético de Mendoza) y
Transporte de Pasajeros; y la rama Transfor-
mación, por el sector de Transporte y Distri-
bución de Energía Eléctrica, y por el sector
de Generación de Energía Eléctrica.
OSVALDO BENITO, A., CASTRO VERDEZOTO, P. L., & RODRÍGUEZ, P. D.