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.
377
RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
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
378
RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
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.
379
RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
Además, la operación del sistema energé-
tico de Mendoza requiere la especificación
de detalles técnicos y temporales, definidos
para un conjunto de particiones temporales
(Time Slices) que permiten detallar cómo
varían las demandas y la oferta de energía.
Para este propósito, se eligió en LEAP un en-
foque detallado en el que cada año se divi-
de en un número determinado de particio-
nes basadas en grupos mensuales y grupos
para las 24 horas del día. Esto conduce a
288 particiones temporales, equivalentes a:
i) una división estacional, que contiene un
grupo para cada mes del año, es decir, doce
grupos estacionales; y ii) una agrupación
por horas, que contiene un grupo para cada
hora del día, es decir, grupos de 24 horas.
Construcción de Escenarios
Para llevar a cabo el análisis, se diseñaron
una serie de escenarios que consideran
proyecciones a largo plazo. Estos escena-
rios son explicaciones de cómo podría evo-
lucionar el sistema energético de Mendoza
bajo ciertos condicionamientos técnicos,
socioeconómicos y políticos (Fig. 1). La lí-
nea de base o estado inicial común sobre la
que se construyeron estos caminos energé-
ticos corresponde a la situación energética
de la provincia en 2018.
Figura 1. Configuración de escenarios
propuestos para nuestro modelo. Elabora-
ción propia
Para el sector de la Demanda de Electrici-
dad, se consideró que la demanda bruta de
electricidad fue de 5.927.452 MWh/año, de
los cuales 1.075.627 MWh/año fueron impor-
tados mediante generación externa a la pro-
vincia, correspondiente al Mercado Eléctrico
Mayorista (MEM) (CAMMESA, 2018). Ade-
más, la Curva de Carga correspondiente a
este año, en forma de porcentaje de Carga
Anual (% de Carga Anual) y para las par-
ticiones temporales mencionadas, presenta
una carga pico de 0,47% de Carga Anual,
equivalente a 565,939 MWh/Mes en enero.
Por otra parte, el sector de Transporte de
Pasajeros se dividió en dos subsectores:
Vehículos Privados (automóviles y livianos)
y Autobuses Públicos. El primero de ellos
está compuesto por las tecnologías: Nafta
(con 429.190 vehículos y 284.341 TeP/Año
de combustible consumido) y Diésel (con
241.419 vehículos y 145.283 TeP/Año de
combustible consumido). El segundo sub-
sector está compuesto por la tecnología
Diésel (con 3.710 autobuses y 59.768 TeP/
Año) (ADEFA, 2018).
En cuanto al subsector de Transformación,
el subsector de Transporte y Distribución
de Energía Eléctrica se definió para el año
base con un valor medio de pérdidas, des-
de el año 2003 al 2017, de 9,8% (equiva-
lente a 529.092 MWh) (EPRE, 2019). Por su
parte, la caracterización del subsector Ge-
neración de Energía Eléctrica para el año
2018 se presenta en el apartado introducto-
rio (sección 1) según la información repor-
tada por CAMMESA (2018).
Escenario Tendencial (BAU)
En el escenario Tendencial o BAU (por sus
siglas en inglés, Business As Usual) se asu-
me que no habrá cambios significativos en
la tecnología, economía o política en mate-
ria energética.
En la rama de la Demanda, se consideró
que el sector Demanda de Electricidad evo-
luciona con una tasa de crecimiento lineal
de acuerdo con la Tasa de Crecimiento del
PROSPECTIVA SOBRE LA INTEGRACIÓN ENERGÉTICA DE SISTEMAS DE GENERACIÓN DISTRIBUIDA Y VEHÍ-
CULOS ELÉCTRICOS EN MENDOZA, ARGENTINA
380
RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
Producto Bruto Geográfico Promedio (GGP)
de Mendoza de los últimos quince años
(2004-2018), medida en pesos argentinos
constantes del año 1993, lo que representa
un valor del 1,51% (DEIE, 2018).
Luego, en el sector Transporte de Pasaje-
ros, y en particular en el subsector Vehícu-
los Particulares, la proyección de la flota de
autos y vehículos livianos (Automóviles Par-
ticulares en su conjunto) al 2050 se estimó a
partir de la tasa de motorización (Jimy Ferrer
Carbonell y CEPAL, 2018) esperada para la
flota de Vehículos Particulares de Mendoza,
que es función de la tasa de crecimiento
promedio del producto interno bruto per cá-
pita (PIB per cápita) del año 1990 al 2018 de
Argentina (CEPAL, 2018) y de la proyección
poblacional de Mendoza (DEIE, 2018).
En cuanto a los vehículos pesados (camio-
nes, buses de media y larga distancia y
buses públicos), la evolución de la flota se
estimó en función de la tasa de crecimien-
to del PIB promedio de Argentina (CEPAL,
2018). De allí, se asumió que el subsector
de Autobuses Públicos mantendrá una par-
ticipación constante del 11% del total de la
flota de vehículos pesados, demostrando el
valor de los 3.710 Vehículos antes mencio-
nados para el año 2018. La demanda anual
de combustibles del sector Transporte de
Pasajeros se calculó con información de
AFAC (2018), ajustada por la distribución de
la flota de vehículos presentada por ADEFA
(2018) y proyectada por la evolución de las
ventas de vehículos según ACARA (2020) y
DNRPA (2018).
Por su parte, la oferta tendencial de energía
eléctrica del parque de generación actual
se supuso sin cambios en la potencia insta-
lada y en la energía generada. Sin embargo,
en cuanto a la energía generada por insta-
laciones de generación distribuida, este
escenario incorpora los resultados de la
aplicación de la Resolución de Generación
Distribuida de Electricidad de Mendoza,
promulgada en 2015 por el Ente Provincial
Regulador Eléctrico (EPRE) y su evolución
hasta el 2019 (Benito y Arena, 2019). Los va-
lores de energía generada por los sistemas
fotovoltaicos instalados para cada uno de
los años del intervalo mencionado, se simu-
laron mediante la herramienta System Advi-
sor Model (SAM), Versión 2020.11.29 (SAM
2020.11.29), contemplando los equipos
instalados con mayor frecuencia de todas
las instalaciones operativas en Mendoza,
utilizando la base de datos meteorológicos
Meteonorm, Version 7 (Remund et al., 2015).
Para los años subsiguientes, se propuso
una curva de penetración de instalaciones
de generación distribuida con tecnología FV
que persigue una función logística, la cual
es una función exponencial de crecimiento
limitado o amortiguado (Ecuación 1). Los
valores que toman las variables y paráme-
tros para la oferta por generación distribuida
en este escenario se resumen en la Tabla 1.
Donde:
N
GD
: Energía generada por sistemas de ge-
neración distribuida
M
GD
: Cantidad máxima de energía genera-
da por sistemas de generación distribuida
incorporable al sistema energético de Men-
doza en el año 2050
c: Constante de crecimiento de la función
logística
t: periodo de tiempo considerado en años
Escenarios de Generación Distribuida.
Baja Penetración (GDL) y Alta Penetra-
ción (GDU)
En estos escenarios se consideraron cam-
bios únicamente en la rama de la oferta de
energía eléctrica, mientras que la caracte-
rización de la demanda se hereda del es-
cenario BAU. Así, en el escenario de baja
penetración (GDL) se considera la propues-
ta de la Secretaría de Energía de la Nación
OSVALDO BENITO, A., CASTRO VERDEZOTO, P. L., & RODRÍGUEZ, P. D.
381
RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
(2019), donde se espera que, para el año
2030 y en adelante, la generación distribui-
da de fuentes renovables tenga una tasa de
penetración baja, equivalente al 10% de la
demanda de energía eléctrica en 2050. La
forma de crecimiento limitado está dada por
la función logística (Ecuación 1), que toma
los valores consignados en la Tabla 1.
Tabla 1. Valores de las variables y parámetros de la función logística para los escenarios
con oferta de energía eléctrica por Generación Distribuida con tecnología Fotovoltaica.
Elaboración propia.
Por su parte, el escenario de alta penetra-
ción (GDU) se diseñó para contemplar una
tasa mayor de penetración de generación
distribuida fotovoltaica, alcanzando un 30%
de la demanda de energía eléctrica en
2050. Se consideró la forma de penetración
mencionada para el escenario GDL y los
valores se pueden ver en la Tabla 1.
Escenarios referidos a Vehículos Eléctri-
cos conectados a Red (V2G). Considera-
ciones Generales
Se diseñaron dos escenarios referidos a
EV conectados a la red (V2G): V2GL (Baja
Tasa de Penetración) y V2GU (Alta Tasa de
Penetración), que comparten algunas pre-
cisiones. En un primer lugar, los dos esce-
narios actúan sobre el subsector Vehículos
Privados, considerando una sustitución de
los vehículos de combustión interna con
tecnología a nafta por EV con tecnología
de baterías Li-ion (iones de litio) (BEV, del
inglés Battery Electric Vehicle) (Sanguesa
et al., 2021). La función de sustitución para
todos los escenarios plantea que la canti-
dad final de autos a nafta para un año en
particular está dada por la diferencia entre
la cantidad de vehículos a nafta del escena-
rio BAU (ADEFA, 2018; DNRPA, 2020) y la
cantidad de EV penetrados para el mismo
año bajo análisis.
En cuanto a la cantidad de EV penetrados
cada año, se consideró la función logística
dada por la Ecuación 1, pero donde las va-
riables y los parámetros toman las siguien-
PROSPECTIVA SOBRE LA INTEGRACIÓN ENERGÉTICA DE SISTEMAS DE GENERACIÓN DISTRIBUIDA Y VEHÍ-
CULOS ELÉCTRICOS EN MENDOZA, ARGENTINA
382
RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
tes acepciones: NEV: Cantidad de Vehículos
Eléctricos ingresados al Sistema Energético
de Mendoza; MEV: Cantidad Máxima de Ve-
hículos Eléctricos incorporables al parque
automotor de Mendoza en el año 2050; c:
Constante de crecimiento de la función lo-
gística; t: periodo de tiempo considerado en
años. Se consideró que el primer año que
ingresarán vehículos eléctricos en el siste-
ma energético de Mendoza, en una arqui-
tectura V2G, será en el año 2022. Luego, la
cantidad máxima de vehículos al año 2050
para cada escenario de baja y alta penetra-
ción se estimó a partir de las proyecciones
de la Secretaría de Energía de la Nación
(2019). Estas consideran que, para la situa-
ción de baja penetración, los EV tomarán
el 0,5% de participación de ventas anuales
(patentamientos) de vehículos (automóviles
y livianos) del parque automotor y, para la
situación de alta penetración, los EV ten-
drán el 30% de participación (Tabla 2).
El modelo LEAP de Mendoza utiliza un vehí-
culo eléctrico típico obtenido de la base de
datos Electric Vehicle Database (2020). Las
características del vehículo se han obtenido
considerando los segmentos de clasifica-
ción de los vehículos eléctricos del merca-
do europeo y estadounidense, y teniendo
en cuenta la capacidad de compra de Men-
doza (Gudiño et al., 2013). Estas caracte-
rísticas son las siguientes: Velocidad Máxi-
ma: 152,38 km/h; Rango Eléctrico: 274,2
km; Potencia Total: 119,16 kW; Capacidad
de la Batería: 51,242 kWh; Capacidad Uti-
lizable de la Batería: 47,53 kWh; Potencia
de Carga: 9,52 kWac; Tiempo de Carga:
6,96 h; Energía Consumida en la Carga:
59,48 kWac-h; Velocidad de Carga: 47,18
km/h; Consumo Ciudad - Clima Templado:
116,02 Wh/km; Consumo Autopista - Clíma
Frío: 243 Wh/km; Promedio Consumo Real:
179,51 Wh/km.
V2GL
1
V2GU
2
Tasa de Motorización - MZA 2018 t
MOT_2018
[Vehículos/1.000 hab.]
Tasa de Motorización - MZA 2050 t
MOT_2050
[Vehículos/1.000 hab.]
Cantidad Automóviles + Livianos Total - MZA 2018 Q
Autos_Total
[Vehículos]
Cantidad Automóviles + Livianos a Nafta - MZA 2018
Q
Autos_Nafta
[Vehículos]
Cantidad Automóviles + Livianos a Diésel - MZA 2018 Q
Autos_Diésel
[Vehículos]
Tasa de Participación en las Ventas de EV - MZA 2050 i
EV_2050
[%]
0,50% 30,00%
Patentamientos Anuales - MZA 2050
Q
Pat_EV
[Vehículos]
Cantidad Máxima de EV
3
incorporables al parque automor - MZA 2050
M
EV_2050
[Vehículos]
95 5.748
Periodo Inicial Considerado (t=0 ==> Año 2022) t=0 [Años]
Periodo Incrimental Considerado (t=1 ==> Año 2023) t=1 [Años]
Cantidad de EV para (t=0 ==> Año=2022) N
GD_(t=0)
[Vehículos]
Cantidad de EV para (t=1 ==> Año=2023) N
GD_(t=1)
[Vehículos]
63 89
Constante c Función Logística c [adim] 0,17 0,42
0
1
59
1
V2GL: Escenario Vehículos Eléctricos conectados a Red de Baja Penetración
2
V2GU: Escenario Vehículos Eléctricos conectados a Red de Alta Penetración
3
EV: Vehículo Eléctrico (Electric Vehicle)
345
595
670.609
429.190
241.419
19.161
Variables y Parámetros
Nomenclatura
Unidades
Escenarios con Penetración de
Vehículos Eléctricos Conectados a Red
Tabla 2. Valores de las variables y parámetros que toma la función logística para los es-
cenarios con participación de oferta de energía por Vehículos Eléctricos conectados a la
Red (arquitectura V2G). Elaboración propia.
Análisis de impactos potenciales sobre el
cambio climático
Para estudiar el efecto de la sustitución de
vehículos a nafta por EV, se cuantificaron las
emisiones de gases de efecto invernadero
(GEI) provenientes de la combustión de naf-
ta y de la generación de energía eléctrica
necesaria para abastecer la demanda anual
de energía de cada tipo de vehículo. Estos
datos se obtuvieron del Inventario de Gases
OSVALDO BENITO, A., CASTRO VERDEZOTO, P. L., & RODRÍGUEZ, P. D.
383
RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
de Efecto Invernadero de la República Ar-
gentina, Años 2010 y 2012 (Moreira, 2019).
Luego, se calculó el impacto potencial so-
bre el cambio climático originado por estas
emisiones, considerando los factores de ca-
racterización (Potencial de Calentamiento
Global a 100 años) publicados por el Grupo
Intergubernamental de Expertos sobre el
Cambio Climático (Myhre et al., 2013). Los
resultados se expresan en kg de CO2 eq.
Además, se tuvo en cuenta la diferencia de
impacto entre la sustitución de un vehículo
a nafta por un EV y la incidencia de la in-
troducción de EV sobre el parque automotor
total, según cada escenario de penetración.
Resultados y discusión
Resultados del modelado de la oferta de
energía eléctrica en Mendoza
En la Fig. 2 se muestra la proyección de la
oferta de energía eléctrica proveniente de
instalaciones fotovoltaicas en generación
distribuida con conexión a la red en la pro-
vincia de Mendoza. En el escenario tenden-
cial (BAU), la energía aportada por GD es
insignificante. Sin embargo, los escenarios
GDL y GDU presentan un incremento rela-
tivo del 200,05% entre sí, con una potencia
instalada acumulada de 10,67 GW y 33,16
GW respectivamente, al 2050.
Figura 2. Oferta de energía eléctrica por penetración de instalaciones de generación
distribuida con tecnología fotovoltaica con conexión a la red, escenarios GDL y GDU (grá-
fico de líneas, eje izquierdo) y su potencia instalada acumulada (gráficos de barras, eje
derecho). Elaboración propia.
Por otro lado, la Fig. 3 detalla la contribución
por tecnología a la generación de electrici-
dad, contemplando la inyección de energía
por generación distribuida (con tecnología
fotovoltaica) y a partir de los EV incorpo-
rados al sistema en una arquitectura V2G,
para los escenarios de baja y alta penetra-
ción. En ambos escenarios se observa que
la generación hidráulica no renovable (cen-
trales mayores a 50 MW) y la generación
térmica (en particular por ciclos combina-
dos) son de gran relevancia para el sistema
mendocino. No obstante, en el escenario de
alta penetración de GD y V2G (sección in-
ferior de la Fig. 3) se puede apreciar que el
vuelco de energía a la red proveniente de
instalaciones FV distribuidas tiene la mis-
ma magnitud que la energía generada por
los ciclos combinados (manteniéndose es-
tos en situación BAU). Por el contrario, se
puede ver que la contribución de la energía
volcada a la red desde los EV (sin contem-
PROSPECTIVA SOBRE LA INTEGRACIÓN ENERGÉTICA DE SISTEMAS DE GENERACIÓN DISTRIBUIDA Y VEHÍ-
CULOS ELÉCTRICOS EN MENDOZA, ARGENTINA
384
RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
plar distintas alternativas posibles de carga
y descarga diaria de los EVs) no cobra sig-
nificancia en ninguno de los escenarios, en
relación a las otras tecnologías y a la de-
manda de energía eléctrica agregada de la
provincia, contemplando la demanda que
conllevará la carga propia de las baterías
de los EV.
Figura 3. Contribución por tecnología a la generación de energía eléctrica de la matriz
de Mendoza (eje izquierdo) y demanda de energía eléctrica agregada (eje derecho). Es-
cenarios de baja penetración (sección superior) y escenarios de alta penetración (sección
inferior). Elaboración propia.
Resultados del modelado de la demanda
de energía eléctrica en Mendoza
Al observar la Fig. 4, se evidencia que la
demanda de electricidad acumulada desde
el 2022 al 2050, proveniente de los vehícu-
los eléctricos incorporados, representaría el
0,37% de la demanda agregada de electri-
cidad en el 2050 para el escenario de V2GL,
y el 13,12% para el escenario V2GU. Se
debe aclarar que la demanda agregada de
electricidad para los escenarios GDL, GDU,
V2GL, V2GU y sus combinaciones toma los
valores proyectados para el escenario BAU.
En cuanto a la oferta y demanda de energía
eléctrica prospectada para el sistema ener-
gético de Mendoza a partir de los vehículos
eléctricos incorporados, la Fig. 5 muestra
que la demanda de electricidad, para am-
bas tasas de penetración, será mayor que
la electricidad inyectada a la red por estos.
OSVALDO BENITO, A., CASTRO VERDEZOTO, P. L., & RODRÍGUEZ, P. D.
385
RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
Este resultado enfatiza la necesidad de fo-
mentar y valorar monetariamente el uso de
los vehículos eléctricos, utilizando sus ca-
racterísticas auxiliares como un elemento
distribuido de almacenamiento de energía,
para ayudar a la operación y seguridad de
la red eléctrica de distribución a la que se
conectan para su carga y descarga.
Figura 4. Demanda de energía eléctrica agregada (eje izquierdo) y demanda de energía
eléctrica por penetración de vehículos eléctricos (escenarios V2GL y V2GU) (eje dere-
cho). Elaboración propia.
Figura 5. Demanda e Inyección de energía eléctrica a la red de distribución por los
vehículos eléctricos incorporados al sistema energético de Mendoza. Escenario de baja
penetración (V2GL) (eje izquierdo), escenario de alta penetración (V2GU) (eje derecho).
Elaboración propia.
PROSPECTIVA SOBRE LA INTEGRACIÓN ENERGÉTICA DE SISTEMAS DE GENERACIÓN DISTRIBUIDA Y VEHÍ-
CULOS ELÉCTRICOS EN MENDOZA, ARGENTINA
386
RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
Resultados del impacto potencial sobre
el cambio climático
Finalmente, se analizó el potencial impac-
to en el cambio climático asociado a las
emisiones de GEI en los escenarios V2GL
y V2GU (Fig. 6). Al considerar la sustitución
de vehículos de combustión interna por ve-
hículos eléctricos (EV), se logra una reduc-
ción de emisiones de GEI que se traduce
en un impacto evitado de aproximadamente
el 14% por cada vehículo reemplazado en
ambos escenarios. Sin embargo, esta dis-
minución del impacto es baja debido a la
alta proporción de fuentes de energía fósil
en la matriz eléctrica utilizada para cargar
las baterías de los EV.
Además, al analizar la importancia de esta
reducción del impacto en el parque automo-
tor total, se observa que, para el escenario
de baja penetración, la disminución repre-
senta un valor mediano del 0,081% para el
período analizado (2018 a 2050), mientras
que, para el escenario de alta penetración,
este valor asciende a 4,28%.
Figura 6. Impacto potencial sobre el cambio climático asociado las emisiones de Gases
de Efecto Invernadero (GEI) de vehículos a nafta, vehículos eléctricos y emisiones evita-
das por sustitución de vehículos nafteros por eléctricos. Escenario de baja penetración
(sección superior) y escenario de alta penetración (sección inferior). Paso bianual. Elabo-
ración propia.
OSVALDO BENITO, A., CASTRO VERDEZOTO, P. L., & RODRÍGUEZ, P. D.
387
RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
Conclusión
Los resultados presentados en este trabajo
brindan información sobre la influencia de la
introducción de vehículos eléctricos y siste-
mas fotovoltaicos de generación distribuida
en el sistema energético de Mendoza. La
consideración de varios escenarios permite
obtener proyecciones que contemplan dife-
rentes tendencias de evolución y demues-
tran la utilidad del análisis desarrollado para
la toma de decisiones y la implementación
de políticas. En este sentido, cualquier es-
trategia que se aplique conlleva decisiones
técnicas y económicas en los sistemas de
distribución de media y baja tensión cuyos
efectos deben ser estudiados para incorpo-
rar soluciones a largo plazo que permitan la
continua integración de generación distribui-
da basada en fuentes renovables de energía.
Se evidencia que la incorporación de siste-
mas fotovoltaicos de generación distribuida
con baja penetración no supondría un cam-
bio notorio en la configuración de la matriz
de generación eléctrica provincial. No obs-
tante, al considerar alta penetración de esta
tecnología, el aporte de energía a la red se
equipararía al generado por los ciclos com-
binados. Por su parte, la adición de ener-
gía a la red desde los vehículos eléctricos
(EV) no sería significativa en ninguno de los
escenarios analizados. Además, la incor-
poración de EV impulsaría la necesidad de
tomar medidas en los sectores de mayor
consumo para satisfacer la demanda de
energía eléctrica para la carga de los EV.
Para asegurar el aumento sostenido del uso
de estas tecnologías, es importante expan-
dir las soluciones aplicables a las condicio-
nes de operatividad y seguridad energética
de las redes eléctricas de distribución. En
este punto, se destaca la incorporación de
tecnologías inteligentes que permitan la re-
ducción de los posibles impactos técnicos
de una gran penetración de instalaciones
de generación distribuida y de vehículos
eléctricos en arquitectura V2G, de manera
de ampliar el límite técnico de penetración
máxima mediante técnicas como el control
de demanda, el control de factor de poten-
cia en inversores, entre otros.
En relación con la sustitución de vehículos
de combustión interna por vehículos eléc-
tricos como una medida tendiente a la re-
ducción de emisiones de gases de efecto
invernadero (GEI), se constata que la apli-
cación efectiva de medidas de mitigación
requiere una transformación de la matriz
eléctrica, con la incorporación de energía
de fuentes renovables, en lugar de promo-
ver disposiciones puramente cuantitativas,
como podría ser una tasa de penetración
de EV más agresiva.
Finalmente, se subrayan aspectos que no
han sido presentados en este trabajo y que
dan lugar a futuras investigaciones. En pri-
mer lugar, se reconoce la importancia de
incluir otros parámetros que podrían influir
en los resultados del modelo, entre los que
se destacan: i) los patrones de manejo de
los usuarios; ii) la difusión del mercado de
EV a nivel nacional y provincial (impulsa-
do o postergado); iii) los modos de carga
y descarga (inyección) de energía eléctri-
ca hacia y desde los EV; iv) el dimensiona-
miento de la capacidad de las baterías en
relación con los patrones y preferencias de
manejo de los usuarios particulares de EV;
y v) la voluntad de los usuarios particulares
de participar activamente en esquemas de
vuelco de energía a la red desde sus vehí-
culos (V2G).
Asimismo, es preciso realizar un análisis
comparativo sobre la viabilidad de la funcio-
nalidad V2G al considerar de forma indivi-
dual cada vehículo o la conjunción de toda
la población de estos como una única fuen-
te distribuida de almacenamiento de ener-
gía. Este aspecto es de importancia, puesto
que, en la modalidad individual, podría limi-
tarse la aplicabilidad del V2G dada la baja
capacidad de almacenamiento y la disper-
sión espacial que puede presentar cada ve-
hículo, mientras que, en la modalidad gru-
pal, podrían agruparse distintas cantidades
PROSPECTIVA SOBRE LA INTEGRACIÓN ENERGÉTICA DE SISTEMAS DE GENERACIÓN DISTRIBUIDA Y VEHÍ-
CULOS ELÉCTRICOS EN MENDOZA, ARGENTINA
388
RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
de vehículos eléctricos en función del es-
quema y objetivo de control que requiera la
red para su propia regulación y estabilidad.
Finalmente, es necesario desarrollar estrate-
gias que incentiven a los propietarios de EV
a participar en un sistema V2G, consideran-
do una compensación por la degradación
de las baterías, ya que, al implementar una
arquitectura de carga inteligente que con-
temple el V2G, es esperable que aumente
la tasa de degradación de las baterías de-
bido a la mayor frecuencia de los ciclos de
carga-descarga.
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CITAR ESTE ARTICULO:
Osvaldo Benito, A., Castro Verdezoto, P. L., & Rodríguez, P. D. (2023). Pros-
pectiva sobre la integración energética de sistemas de generación distribuida
y vehículos eléctricos en Mendoza, Argentina. RECIAMUC, 7(2), 375-389. ht-
tps://doi.org/10.26820/reciamuc/7.(2).abril.2023.375-389
PROSPECTIVA SOBRE LA INTEGRACIÓN ENERGÉTICA DE SISTEMAS DE GENERACIÓN DISTRIBUIDA Y VEHÍ-
CULOS ELÉCTRICOS EN MENDOZA, ARGENTINA
