El NREL afirma que las redes eléctricas no están preparadas para soportar la carga de aeronaves eVTOL

El Laboratorio Nacional de Energía Renovable de los Estados Unidos (NREL) ha realizado un estudio junto con la Administración Federal de Aviación (FAA) para determinar si la infraestructura eléctrica existente está preparada para soportar el futuro volúmen de operaciones con aeronaves eVTOL. El análisis también permitirá a la FAA planificar con antelación el despliegue de servicios relacionados con la movilidad aérea avanzada (AAM) y sus posibles efectos en la red eléctrica norteamericana.

Para obtener unos resultados sólidos y fiables, un equipo conformado por 18 expertos del NREL ha encuestado a los fabricantes de aviones y a distintos gestores de vertipuertos, analizando rutas de servicio realistas y estudiando inversiones en infraestructura que podrían hacer posible las operaciones eVTOL. Haciendo uso de varias herramientas del Laboratorio, los autores evaluaron la demanda de carga, los costes, las emisiones, los peligros, las regulaciones y los requisitos técnicos del desarrollo de sitios de aterrizaje electrificados en diversas ubicaciones.

Según el investigador del NREL, Bharat Solanki, el descubrimiento más importante es que “la demanda potencial de carga de eVTOL podría afectar considerablemente a la infraestructura de la red y los parámetros operativos”. Este aumento significativo en el consumo de la demanda “se puede optimizar con soluciones de generación y alimentación in situ, utilizando microrredes para mejorar la operatividad y la integración”.

Requisitos eléctricos para la carga de aeronaves

El equipo de investigadores del Laboratorio de Energías Renovables determinó que, para operaciones consistentes, un vertipuerto promedio necesitaría como mínimo un megavatio de capacidad de carga. Esa cantidad de electricidad “es capaz de alimentar a unos 800 hogares y normalmente requiere importantes actualizaciones de la red y años de planificación”.

Para aclarar el alcance del trabajo de preparación de sitios de carga para eVTOL, los expertos del NREL trabajaron con varios aeropuertos para identificar emplazamientos viables que puedan albergar estas operaciones, incluidos grandes helipuertos, una base de aviación general, un aeropuerto comercial y un complejo de hoteles y casinos. Los investigadores determinaron rutas potenciales entre estos sitios y simularon casos de uso operativo para estimar la demanda de carga. La conclusión extraída es que “todos los sitios necesitan actualizar su infraestructura eléctrica local”.

Implicación de los servicios públicos

El estudio ha demostrado también que las empresas de servicios públicos deberán participar desde el primer momento en la planificación de las operaciones con aeronaves eVTOL en vertipuertos. Estas empresas también necesitarían disponer de una idea razonable de los programas de carga de los vehículos, con el objetivo de poder soportar la demanda diaria. No obstante, según los investigadores, para suavizar el impacto en la infraestructura de la red y mejorar la economía, los sitios de aterrizaje podrían ubicarse más cerca de las estaciones de carga existentes, donde el aumento de demanda representa una porción menor a nivel general. 

Los vertipuertos podrían también respaldarse con el almacenamiento y generación de energía, especialmente de tipo renovable distribuida, lo que podría reducir las emisiones y aprovechar los periodos de baja demanda. Por otro lado, esta infraestructura generaría un gran número de empleos y aumentaría, al mismo tiempo, el producto interno bruto del país.

A pesar de que las actualizaciones mencionadas podrían tardar unos años en ejecutarse, el NREL ha lanzado ya distintas herramientas para que las empresas que ofrecen servicios públicos comiencen a planificar su futuro. Por ejemplo, el sistema EVI EnSite puede ayudar a diseñar configuraciones óptimas del sitio, modelar perfiles de carga y simular estrategias energéticas detalladas. La herramienta REopt, también gratuita, puede seleccionar la combinación óptima de recursos energéticos renovables para reducir las emisiones. Además, el Laboratorio está trabajando en el desarrollo de un software de infraestructura específico para la industria de la aviación, que pronto estará disponible para el público.