sustainability analysis of a mobile EV charger business model in comparison to other business models

Durante la última década, el calentamiento global se ha convertido en uno de los mayores problemas que enfrenta la humanidad y el centro de atención de muchas reformas legislativas realizadas por entidades gubernamentales con la esperanza de mitigar la crisis climática. Dichas políticas plantean reestructurar sectores industriales enteros con la esperanza de frenar los efectos causados por el comportamiento humano. La industria automotriz es una de las más afectadas por lo que en la actualidad, se han introducido nuevas medidas con el fin de hacerlo más sostenible. Una de estas medidas consiste en incentivar el cambio de automóviles de combustión convencional, existentes durante más de un siglo, por el uso de vehículos de combustibles alternativos, especialmente en las grandes ciudades. El más popular es el vehículo eléctrico (VE), cuyas ventas se espera que tripliquen en el periodo comprendido entre 2020 y 2030 [1].
Sin embargo, este cambio en el paradigma automotor no sólo trae consigo ventajas. Cambiar el combustible que impulsa el vehículo también requiere un cambio en la infraestructura de reabastecimiento de dicho combustible, Por consiguiente, la única manera de sustentar un aumento en la demanda de vehículos eléctricos pasa por tener una infraestructura de carga robusta y accesible que lo respalde. Constituir una red de carga lo suficientemente grande utilizando un cargador fijo (CF), definido como infraestructuras de carga fijas alimentadas por una conexión a la red [7], no es posible en el estado actual de la red eléctrica [6]. De ahí surge un nuevo problema, la necesidad de aumentar la capacidad de potencia y accesibilidad de conexión a la red para poder satisfacer la futura necesidad de carga de los usuarios de VE.
La solución a este problema ha surgido en forma de cargadores de VE móviles (CM), que consiste en un equipo de carga de VE montado en un vehículo. Utiliza sistemas de almacenamiento de energía (ESS) para ofrecer sus servicios en el momento y ubicación conveniente para el usuario VE, ayudando a aliviar las limitaciones de la red del uso de cargadores fijos [8]. Sin embargo, ante esta nueva solución también surge una nueva pregunta, ¿es el cargador móvil una solución sostenible?
Este trabajo de fin de grado pretende responder a esta pregunta. Para ello, se estimará la huella medioambiental de este modelo de cargador para luego compararlo con otros modelos de cargadores fijos: un cargador doméstico, un cargador rápido y un cargador ultrarrápido. Adicionalmente, se realizará un estudio sobre cómo este nuevo modelo de cargador afectaría a las operaciones de recarga de las flotas eléctricas en términos de emisiones de gases efecto invernadero (GEI). Finalmente, se realizará una comparación sobre el impacto social, económico y medioambiental de electrificar un aparcamiento de vehículos.

For the last decade, global warming has become one of the biggest issues faced by
humanity and the spotlight of many legislation reforms made by governmental entities in
the hopes of mitigating the climate crisis. Restructuring entire industries trying to limit
the effects already caused by previous human behavior. The automotive industry is
one of the most affected ones. Were policies have been introduced aiming to make it more
sustainable. Trying to incentivize the switch between conventional combustion engine
cars, which have been around for over a century, to the use of alternative fuel vehicles in
cities. The most popular being the electric vehicle (EV), with sales expected to triple from
2020 to 2030 [1].
However, this change in the automotive paradigm does not come without its
consequences. Changing the fuel powering the vehicle will also require a change in the
refueling infrastructure. Therefore, the only way to sustain an increase in EV demand is
to have a robust and accessible charging infrastructure to back it up. Building a big
enough charging network using fixed charger (FC), defined as fixed charging
infrastructures powered by a grid connection [7], is not possible with the current state of
the electrical grid [6]. Therefore, a new problem arises, an increase in the power capacity
and the connection accessibility to the grid is required in order to satisfy future charging
needs.
Truck mobile chargers (MC) have emerged as the new solution to this problem.
Consisting of EV charging equipment mounted in a vehicle that utilizes energy storage
systems (ESS) to offer its services at the EV user’s convenient time and location, helping
alleviate the grid constraints of using fixed chargers [8]. However, a new question arises,
is the mobile charger a sustainable solution?
In order to answer this question, the environmental footprint of this charger model will
be estimated. This will then be compared with other charger models: a home charger, a
fast fixed charger, and an ultrafast fixed charger. Furthermore, a study will be conducted
on how this new charger model would affect the recharging operations of electric fleets
in terms of greenhouse gas emissions. Finally, a comparison of the social, and
environmental impact of electrifying a parking lot will be made.