El ciclo de vida de una batería de alto voltaje no termina necesariamente tras dar servicio en un vehículo. Así lo demuestra el proyecto piloto GUW+ de Üstra Hannoversche Verkehrsbetriebe AG, en el que participa Daimler Buses. En el proyecto, anunciado en 2021, los sistemas de baterías de los autobuses urbanos Mercedes-Benz eCitaro tienen una segunda vida como acumuladores estacionarios de energía. La innovadora solución de acumulador de energía ha sido desarrollada e implementada por Mercedes-Benz Energy GmbH. El sistema de almacenamiento en la subestación de Üstra, actualmente en servicio en Hannover, permite el suministro de energía simultáneamente para autobuses eléctricos eCitaro y trenes ligeros de la empresa de transporte público.
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Pistoletazo de salida en Hannover: el acumulador de energía de baterías usadas del eCitaro comienza a dar servicio.
La solución de almacenamiento de este proyecto piloto no solo es regenerativa y regulable, sino que también se puede adaptar individualmente a otras áreas de aplicación y escalar según las necesidades. Otras ventajas: El uso posterior de las baterías en el servicio Second Life como acumuladores estacionarios de energía reduce los costes del ciclo de vida del eCitaro. Al mismo tiempo, en Üstra, el uso de la infraestructura existente de edificios, conexión a la red y electrónica tiene un efecto positivo en los costes de inversión y permite otras vías de amortización.
El acumulador estacionario de energía dispone de una capacidad total de más de 500 kWh. Consta de 28 paquetes de baterías Second Life del Mercedes-Benz eCitaro.
Leinfelden-Echterdingen / Hannover, diciembre de 2023
- Por primera vez, una segunda vida para las baterías usadas del Mercedes-Benz eCitaro
- De proyecto piloto a solución escalable: integración de las baterías de tracción como acumulador de energía en la subestación GUW+ de Üstra Hannoversche Verkehrsbetriebe AG
- Suministro de energía para autobuses eléctricos eCitaro y trenes ligeros
- Mejora el balance medioambiental y la rentabilidad del eCitaro
- El acumulador de energía GUW+ es regenerativo, regulable y escalable
- Desarrollo e implementación por parte de Daimler Buses y Mercedes-Benz Energy
El acumulador estacionario de baterías garantiza una segunda vida para las baterías de los autobuses eléctricos.
Como parte de su concepto de sostenibilidad, Daimler Buses considera el ciclo de vida de los autobuses y sus sistemas de baterías de forma integral. Si una batería de propulsión eléctrica NMC del autobús urbano Mercedes-Benz eCitaro de propulsión totalmente eléctrica, silencioso y sin emisiones locales alcanza aproximadamente el 80 % de su capacidad original después de unos cinco o seis años de servicio, por lo general se sustituye para garantizar la autonomía necesaria de los autobuses urbanos.
Sin embargo, para el servicio estacionario, en el que las pérdidas de capacidad son secundarias, las baterías siguen siendo plenamente operativas hasta los diez años. La reutilización de las baterías en una aplicación Second Life como módulos de almacenamiento estacionario de energía amplía así su utilidad y contribuye al balance medioambiental del eCitaro.
Las baterías del proyecto piloto de almacenamiento estacionario por baterías de Üstra provienen actualmente de autobuses urbanos eCitaro que Daimler Buses ha utilizado durante miles de kilómetros para recorridos de prueba. En el futuro, el acumulador estacionario de energía se podrá ampliar con baterías sustituidas de los 49 autobuses eCitaro que Üstra tiene.
Circuito de almacenamiento y suministro de energía local en Hannover.
La subestación rectificadora de Hannover abastece los trenes ligeros y los autobuses eléctricos de Üstra y está conectada a la red eléctrica pública. El acumulador de energía sirve como reserva para el uso eficiente de la energía de recuperación generada en el servicio de tren ligero. La energía almacenada permite compensar los picos de carga y seguir funcionando sin problemas en caso de cortes de red.
Üstra también se centra en suministrar la infraestructura de carga pública y alimentar la red eléctrica pública con los excedentes de capacidad. En los momentos en que se produce demasiada electricidad y se detecta un aumento de la demanda en la red pública, hay que absorber estos picos, descongestionar la red eléctrica y hacer más manejables los escenarios de cortes en el suministro de energía. Para recargar sus propios autobuses eléctricos a través del acumulador de la subestación rectificadora, Üstra ha integrado en sus instalaciones una estación de carga especialmente diseñada para ello.
Desde 2021, el proyecto piloto para la integración, por primera vez, de baterías de autobuses eléctricos usados de vehículos de preserie del eCitaro se encontraba en la fase de implementación y ahora se ha completado con la integración completa del acumulador de baterías y garantiza un funcionamiento regular seguro y duradero. Además, en la fase de prueba se realizó la integración en todo el entorno técnico y los sistemas de control electrotécnicos de la red eléctrica del tren ligero de Üstra, así como la finalización del concepto de protección contra incendios.
Del proyecto piloto de almacenamiento por baterías a la solución en serie escalable.
El concepto del proyecto piloto de almacenamiento estacionario de baterías GUW+ sirve principalmente para validar un posible equipamiento con baterías del parque regular de autobuses eCitaro de Üstra, después de que estas alcanzan su límite de capacidad. Desde 2020, Üstra ha puesto en servicio 49 autobuses eléctricos eCitaro, cuyas 490 baterías se podrán integrar gradualmente en la solución de almacenamiento Second Life a partir de 2026. Esto permitiría a Üstra cubrir sus necesidades energéticas por completo con baterías propias aumentar la rentabilidad.
El proyecto para prolongar la vida útil de las baterías de los autobuses eléctricos es, en principio, escalable en tamaño y alcance. Por lo tanto, es idóneo como base para el desarrollo del concepto y su futura implementación como solución de serie rentable que da una segunda vida a las baterías del eCitaro.
Potencial de los acumuladores estacionarios de energía para empresas de transporte público.
Tanto en Üstra como en otras empresas de transporte público, el acumulador estacionario de energía se puede ampliar a voluntad y adaptar individualmente a las necesidades existentes. Se busca, por ejemplo, una solución de contenedor que no dependa de espacios ya existentes en el recinto de la empresa, sino que se pueda integrar de forma flexible en diferentes condiciones ambientales.
Otra perspectiva es la integración en la infraestructura de carga de dispositivos de alimentación eléctrica para otros vehículos eléctricos, como vehículos municipales o turismos de los empleados; sin embargo, también el almacenamiento de energía para su uso en el propio taller o en las áreas administrativas de la propia administración de la empresa conlleva un aumento considerable del beneficio económico de esta inversión por parte del operador en una segunda vida útil de la batería mediante la sustitución y la reutilización estacionaria.
Otra solución interesante es la combinación con instalaciones fotovoltaicas, que se instalan en tejados, naves de producción y aparcamientos de las instalaciones de la empresa. El almacenamiento intermedio de la energía solar en los sistemas de baterías Second Life del eCitaro y el uso local de la electricidad generada, por ejemplo, en las horas nocturnas para la carga de los vehículos, satisfacen el deseo de un gran número de empresas de transporte público y talleres de servicio, que aspiran a aumentar la rentabilidad de sus flotas de autobuses eléctricos en el marco del cálculo de los costes totales.
Por último, pero no por ello menos importante, el proyecto piloto GUW+ para Daimler Buses también sirve para evaluar la posibilidad de utilizar el acumulador estacionario de energía como almacén de piezas de recambio: Las nuevas baterías para el eCitaro, que están disponibles en Daimler Buses o en talleres de servicio y están destinadas a su uso como grupos reacondicionados en caso de fallo repentino de la batería en los vehículos, pueden integrarse en sistemas de almacenamiento estacionarios de baja carga hasta su uso en autobuses eléctricos. De este modo, las baterías se mantienen en forma hasta el uso previsto en el autobús eléctrico y se previene eficazmente un proceso de envejecimiento prematuro.
Desarrollo y realización del acumulador de energía: el proyecto GUW+.
El proyecto GUW+ está financiado por el Ministerio Federal de Asuntos Digitales y Transporte (BMDV) en el marco de la directiva de fomento de la movilidad eléctrica. Además del líder del consorcio, Alstom Transport Deutschland GmbH, de Salzgitter, el consorcio incluye a las empresas Elpro GmbH de Berlín, Motion Control and Power Electronics GmbH, el instituto Fraunhofer IVI de Dresde y la Universidad Politécnica de Dresde. Daimler Buses colabora en el proyecto como miembro asociado.
Mercedes-Benz Energy GmbH, especializada en aplicaciones de los sectores «Second Life» y «Almacenamiento de repuestos», es responsable del desarrollo e implementación del acumulador de energía en el proyecto GUW+ por encargo del Fraunhofer IVI, como filial de Mercedes-Benz AG.
Daimler Buses proporcionó las baterías y asistió en el desarrollo de los componentes de software y control. La recién fundada Daimler Buses Solutions GmbH implementará futuras aplicaciones Second Life basadas en baterías del Mercedes-Benz eCitaro en el marco de soluciones de infraestructura de autobuses eléctricos llave en mano para empresas de transporte público.
6 de diciembre de 2023
