Bogotá - Ingeniería - Maestría en Ingeniería - Ingeniería Eléctrica · 2024
Evaluación de desempeño de vehículos eléctricos en San Andrés Isla
Este estudio tiene como objetivo evaluar el desempeño energético, el impacto económico y los beneficios ambientales de los vehículos eléctricos (VE) en comparación con los vehículos convencionales (VC) en San Andrés Isla. La importancia de esta investigación radica en la urgencia de implementar soluciones de movilidad sostenibles en un entorno insular, donde la eficiencia energética y la reducción de emisiones son esenciales para preservar el ecosistema local y mitigar los efectos del cambio climático. En un contexto global marcado por la preocupación por el cambio climático y la contaminación, este análisis proporciona información fundamental para respaldar decisiones estratégicas en políticas de transporte y energía. La adopción de vehículos eléctricos representa un paso decisivo hacia una movilidad más eficiente y sostenible, contribuyendo al bienestar ambiental y social de la isla. El objetivo general de esta investigación es determinar cómo la infraestructura y el uso de vehículos eléctricos pueden influir en la sostenibilidad energética, económica y ambiental de San Andrés. Para ello, se plantearon objetivos específicos: evaluar la eficiencia energética de los VE frente a los VC, analizar el impacto económico de su adopción mediante indicadores de costos de operación y mantenimiento, y cuantificar la reducción de emisiones contaminantes derivadas de su uso. La metodología empleada fue cuantitativa, basada en la recopilación directa de datos mediante mediciones reales de los vehículos en estudio. Se registraron trayectorias comparables para ambos tipos de vehículos, lo que permitió evaluar sus consumos energéticos y desempeños de manera precisa. Este enfoque garantizó resultados sólidos y objetivos al contrastar los vehículos eléctricos y convencionales en condiciones controladas. Entre los hallazgos más relevantes, se destaca que los VE presentan un desempeño energético significativamente superior, con una conversión de energía almacenada en movimiento superior al 90%, frente al rango de 17-21% en los VC. Este resultado evidencia la capacidad de los VE para aprovechar la energía de manera mucho más eficiente, lo que los convierte en una alternativa ideal para promover una movilidad sostenible en San Andrés. Desde el punto de vista económico, aunque los costos iniciales de adquisición de los VE son más elevados, el análisis demuestra que, a largo plazo, resultan más rentables debido a sus menores costos operativos y de mantenimiento. Estos beneficios financieros consolidan a los VE como una opción económicamente viable para los habitantes de la isla. Asimismo, se identificó una significativa reducción en las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx), con una disminución acumulada de aproximadamente 589.7 toneladas en un periodo de 10 años gracias a la adopción de esta tecnología. Este impacto positivo en la calidad del aire contribuye directamente a un entorno más saludable y sostenible. La implementación de infraestructura para vehículos eléctricos en San Andrés surge como una estrategia altamente efectiva desde las perspectivas económica, energética y ambiental. Los VE no solo destacan por su eficiencia y capacidad para reducir emisiones, sino que también representan un avance hacia un modelo de movilidad más resiliente y comprometido con la sostenibilidad de la isla. Se recomienda continuar con la expansión de la infraestructura de carga, fomentar políticas que incentiven la adopción de vehículos eléctricos y realizar investigaciones adicionales que aborden el ciclo de vida completo de los VE, incluyendo el reciclaje de baterías. Estas acciones contribuirán al desarrollo sostenible de San Andrés y a la consolidación de los beneficios asociados a la transición hacia una movilidad eléctrica. (Texto tomado de la fuente).
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Contenido
- Marco teóricop. 21
- Conceptos Fundamentalesp. 21
- 4.1.1 Vehículos Eléctricos (VE)p. 22
- 4.1.2 Vehículos híbridosp. 24
- 4.1.3 Vehículos Convencionales (VC)p. 29
- Eficiencia Energéticap. 30
- 4.2.1 Comparación de Eficienciap. 31
- 4.2.2 Consumo de Energíap. 32
- Impacto Ambientalp. 33
- 4.3.1 Emisiones de CO2p. 34
- 4.3.2 Ciclo de Vidap. 34
- Costos Operativosp. 37
- 4.4.1 Mantenimiento y Durabilidadp. 37
- 4.4.2 Costos de Energíap. 38
- Especificaciones Técnicas del Vehículo Eléctricop. 39
- 4.5.1 Motor Eléctricop. 39
- 4.5.2 Bateríap. 25
- 4.5.3 Autonomíap. 40
- 4.5.4 Consumo Energético y transmisiónp. 41
- 4.5.5 Dimensiones y Pesop. 41
- 4.5.6 Sistema de Cargap. 41
- 4.5.7 Seguridad y Tecnologíap. 42
- Infraestructura de Cargap. 42
- Capex y Opexp. 43
- Capex (Gastos de Capital)p. 43
- Opex (Gastos Operativos)p. 44
- Normatividad y Reglamentaciónp. 45
- 4.10.1 Ley 1964 de 2019: Ley de Movilidad Eléctricap. 45
- 4.10.2 Resoluciones del Ministerio de Minas y Energíap. 46
- 4.10.3 Requisitos para Registro y Licenciasp. 46
- 4.10.4 Políticas Localesp. 46
- 4.10.5 Antecedentesp. 47
- Estado del artep. 50
- Estado del Artep. 50
- 5.1.1 Tecnologías de Vehículos Eléctricosp. 51
- 5.1.2 Vehículos eléctricos en Colombia y en San Andrésp. 57
- 5.1.3 Trabajos e investigacionesp. 58
- Metodología de evaluación del desempeño vehículos eléctricosp. 63
- Diseño de la Investigaciónp. 65
- 6.1.1 Tipo de Investigación: Cuantitativa con Componentes Cualitativosp. 65
- 6.1.2 Enfoque Metodológico: Descriptivo y Comparativop. 65
- Selección de la Muestrap. 65
- 6.2.1 Criterios de Selecciónp. 65
- 6.2.2 Tamaño de la Muestrap. 66
- 6.2.3 Procedimiento de Muestreop. 66
- Recolección de Datosp. 66
- 6.3.1 Fuentes de Datosp. 67
- 6.3.2 Instrumentos de Recolecciónp. 67
- 6.3.3 Procedimiento de Recolecciónp. 68
- Análisis de Datosp. 68
- 6.4.1 Preparación de los Datosp. 68
- 6.4.2 Análisis Estadísticop. 69
- Evaluación del Desempeño Energéticop. 69
- 6.5.1 Indicadoresp. 69
- 6.5.2 Comparaciónp. 69
- Evaluación del Impacto Ambiental y Económicop. 69
- 6.6.1 Emisionesp. 69
- 6.6.2 Costosp. 70
- Evaluación de desempeño energéticop. 71
- Especificaciones técnicas de vehículos y GPSp. 71
- 7.1.1 GPS VBOX Sport VBS01-V3p. 71
- 7.1.2 Vehículo eléctrico YUAN EV 400p. 72
- Evaluación de ciclos de conducción por víap. 74
- 7.2.1 Recorridos EEDAS - planta de generación Schooner Bightp. 74
- 7.2.2 Recorridos EEDAS - Subestación eléctrica del Bightp. 81
- cálculo de precios económico por consumo en combustibles vs energíap. 88
- 7.3.1 Calculo monetario de energía y combustible por rutasp. 88
- 7.3.2 Capex y Opexp. 43
- Evaluación de desempeño ambientalp. 117
- Emisiones 𝑪𝑶𝟐, 𝑵𝑶𝒙 y 𝑷𝑴𝟏𝟎p. 118
- 8.1.1 Emisiones de 𝑪𝑶𝟐 por cambio de vehículos convencionales a EVp. 118
- base de Dieselp. 126
- un EVp. 128
- Reducción del Óxido de nitrógeno (NOx) y de PM10p. 132
- Conclusionesp. 138
- 10. Bibliografíap. 140
- Figura 1. BEV vehículo eléctrico a baterías. Fuente: (Ministerio de Energía, 2024)p. 22
- Figura 3. PHEV vehículo híbrido enchufable. Fuente: (Ministerio de Energía, 2024)p. 23
- (Ministerio de Energía de Chile, 2024)p. 38
- (García, 2022)p. 51
- Figura 6. Arquitectura de plataformas. Fuente: (newsroom, 2023)p. 56
- Chirag, 2005)p. 59
- Figura 8. Data acquisition setup schematic. Fuente: (Niemeier, 2015)p. 60
- Seng Eu, & Mohd Khalil, 2010)p. 60
- decisiones. Fuente: Propiap. 64
- Figura 11. Toma de datos y Análisis y resultados. Fuente: Propiap. 67
- resultados. Fuente: Propiap. 68
- Figura 13. GPS Vbox sport. Fuente: (vboxmotorsport, 2024)p. 72
- 2024)p. 31
- Fuente: Propiap. 95
- Bight). Fuente: Propiap. 77
- Figura 17. Histograma de velocidades. Fuente: Propiap. 79
- Figura 18. Aceleración lateral por recorrido. Fuente: Propiap. 79
- Figura 19. Porcentaje de descarga de la batería por cada viaje. Fuente: Propiap. 81
- Fuente: Propiap. 95
- Fuente: Propiap. 95
- Figura 22. Aceleración lateral por recorrido. Fuente: Propiap. 85
- Figura 23. Porcentaje de descarga de la batería por cada viaje. Fuente: Propiap. 87