Integración de los sistemas de recarga para vehículos eléctricos, en los edificios

Juan Rafael Cabello 20 de junio de 2024

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12 min. de lectura

Juan Rafael Cabello García
Inspección y Asistencia Técnica
Responsable Desarrollo de Servicios Eléctricos
SGS Tecnos, S.A

1. INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE RECARGA

No cabe duda de que la presencia de los nuevos sistemas de movilidad electrificados en nuestro entorno, es una realidad cada vez más palpable. Ya sea por obligación legislativa [1] o por pura concienciación, los ciudadanos vamos admitiendo poco a poco este cambio de paradigma.

Determinados sistemas de movilidad, como patinetes o pequeñas motos eléctricas, no dejan de ser un “dispositivo electrónico más” que pueden ser recargados en cualquier toma de corriente estándar en nuestros hogares, ya que no se necesitan de potencias de recarga elevas. Pero con el caso del coche eléctrico, conseguir una recarga funcional y segura, no es tan simple (Figura 1).

Figura 1. Proceso de recarga de un coche eléctrico.

Si nos centramos exclusivamente en los coches eléctricos a batería (BEV) e híbridos enchufables (PHEV), estos requieren de unas potencias de recarga considerables, que puede partir de los 3,6 kW y llegar hasta los 350 kW de potencia, o incluso más, lo que da lugar a una serie de “nuevas necesidades” que deben ser cubiertas por los distintos actores que conformamos este sector industrial.

Toda la infraestructura de recarga para vehículos eléctricos (IRVE) necesaria para llevar a cabo la transformación progresiva del parque automovilístico de nuestro país, requiere de:

• unos conocimientos básicos sobre su tipología y compatibilidad.
• un acceso y uso sin complicaciones para los usuarios.
• un cumplimiento mínimo sobre ciertos criterios técnicos.
• un acatamiento de la legislación nacional, que abarca múltiples ámbitos regulatorios, como veremos más adelante.

En función de la capacidad y del lugar de instalación de la IRVE, existen una serie de necesidades que deben ser cubiertas por los distintos actores que conforman el sector de la recarga de vehículos, desde instaladores, operadores de puntos de recarga, proveedores de servicios de movilidad, ingenierías, empresas distribuidoras, comercializadoras, consultorías… y como no, de la propia administración.

Para el caso particular de los “edificios” la modificación del Código Técnico de la Edificación recogida en el RD 450/2022 [2] y el propio Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión [3], marcan las directrices y obligaciones de aquellos que quieren diseñar, ejecutar, mantener o utilizar las IRVE en condiciones de máxima seguridad y fiabilidad, ya sea en zonas públicas o privadas.

2. MODOS Y POTENCIAS DE RECARGA PARA VEHÍCULOS.

Para ponernos en contexto, procedemos a diferenciar entre los diferentes modos de carga que se pueden dar para los diferentes vehículos eléctricos o híbridos enchufables, de cara a entender cuáles son los más habituales cuando hablamos de IRVE en edificios. Estos modos de carga ya vienen definidos en el RD 1053/2014 [4] donde se indica:

«Modo de carga 1». Conexión del vehículo eléctrico a la red de alimentación de corriente alterna mediante tomas de corriente normalizadas, con una intensidad no superior a los 16A y tensión asignada en el lado de la alimentación no superior a 250V de corriente alterna en monofásico o 480V de corriente alterna en trifásico y utilizando los conductores activos y de protección.

«Modo de carga 2». Conexión del vehículo eléctrico a la red de alimentación de corriente alterna no excediendo de 32A y 250V en corriente alterna monofásica o 480V en trifásico, utilizando tomas de corriente normalizadas monofásicas o trifásicas y usando los conductores activos y de protección junto con una función de control piloto y un sistema de protección para las personas, contra el choque eléctrico (dispositivo de corriente diferencial), entre el vehículo eléctrico y la clavija o como parte de la caja de control situada en el cable.

«Modo de carga 3». Conexión directa del vehículo eléctrico a la red de alimentación de corriente alterna usando un SAVE (Sistema de Alimentación específico de Vehículo eléctrico), dónde la función de control piloto se amplía al sistema de control del SAVE, estando éste conectado permanentemente a la instalación de alimentación fija.

«Modo de carga 4». Conexión indirecta del vehículo eléctrico a la red de alimentación de corriente alterna usando un SAVE que incorpora un cargador externo en que la función de control piloto se extiende al equipo conectado permanentemente a la instalación de alimentación fija.

Finalmente, trataremos la clasificación de los sistemas de recarga, en función de su potencia máxima instantánea (kW). Así, los sistemas de recarga se ordenan en función de la potencia que pueden entregar al vehículo, de la siguiente forma [5]:

1. Sistema de recarga vinculado: Potencia inferior a 7 kW.
2. Sistema de recarga convencional: Potencia igual o superior a 7 kW e inferior a 15 kW.
3. Sistema de carga semirrápida: Potencia igual o superior a 15 kW e inferior a 40 kW.
4. Sistema de carga rápida: Potencia igual o superior a 40 kW e inferior a 100 kW.
5. Sistema de carga ultra rápida: Potencia igual o superior a 100 kW.

3. MARCO NORMATIVO.

El sector eléctrico en general y el de las IRVE en particular, está sujeto a constantes cambios regulatorios. Son muchas las directivas, reales decretos, guías técnicas, ordenes, normas UNE EN, ISO, IEC…que afectan a los sistemas para la carga de coches eléctricos, y en particular, a las infraestructuras que posibilitan la conexión recurrente a nuestros edificios (Figura 2).

Figura 2. Extracto de la normativa relacionada con las IRVE (Fuente: Ministerio para la transición ecológica y el reto demográfico).

La diferente legislación que aplica a este tipo de sistemas de recarga abarca un amplio ecosistema tecnológico, que regula desde los esquemas de instalación, los modos de recarga, los dispositivos de protección, los sistemas de comunicación..., hasta las características de los cargadores [6] o los tipos de conectores aprobados en Europa [7], para asegurar la compatibilidad de los diferentes modelos de coches eléctricos comercializados en nuestro entorno.

Es necesario disponer y conocer la normativa de seguridad industrial actualizada y contrastada, de cara a poder informar de manera fehaciente a los usuarios de vehículos eléctricos sobre las posibilidades reales de las IRVE, así como de las ventajas e inconvenientes asociadas a este tipo de movilidad electrificada.

4. DIFERENCIAS ENTRE RECARGA PÚBLICA Y PRIVADA

Mientras que el ya mencionado RD 450/2022 marca las condiciones mínimas para la instalación de puntos de recarga (PdR) en aparcamientos de edificios residenciales nuevos y existentes, el RD 29/2021 [8] regula las condiciones específicas para aparcamientos no adscritos a edificios residenciales, marcando las pautas para aquellas IRVE que queda fuera del ámbito residencial, como pudieran ser los puntos de recarga de centros comerciales, restaurantes, hoteles, estaciones de servicio....etc, y todos aquellos que normalmente llevan a cabo recarga de carácter público.

Especial interés han suscitado las figuras de los “prestadores de servicios de recarga energética de vehículos eléctricos” denominadas CPO (Charging Point Operator) y EMSP (eMobility Service Provider), recogidas en el RD 184/2022 [9]. Estas “nuevas figuras” vienen a cubrir una necesidad creciente para atender la recarga pública en España, asumiendo una serie de derechos y obligaciones que ayudaran, sobre todo, al despliegue de la IRVE rápida en nuestras carreteras.

Desde el punto de vista de las necesidades de recarga, indicar que mientras que para la recarga pública se requieren PdR de mucha potencia, normalmente asociados a sistema de recarga rápida o ultra rápida en MODO 4 (corriente continua y varias decenas de kW), en la recarga en edificios las necesidades son bien distintas, ya que los tiempos disponibles para la carga suelen ser mayores, y en consecuencia, las necesidades de potencia menores, posibilitando el conocido como sistema de recarga vinculado  o convencional en MODO 3 (corriente alterna menor a 15 kW).

5. LA RECARGA EN EDIFICIOS

5.1.  Propiedad horizontal

Centrándonos en la denominada recarga vinculada o recarga particular en baja potencia para nuestras viviendas (Figura 3), hay que recordar que el artículo 17 de la ley de propiedad horizontal [10] ya ampara este tipo de instalaciones de recarga para coches eléctricos, estableciendo en que situaciones es obligatorio o no, de la aprobación por parte de la comunidad de propietarios previamente a poder llevar a cabo cualquier actuación.

Figura 3. Ejemplo de recarga vinculada de baja potencia.

En concreto, el artículo 17.5 de la LPH deja claro que, para la simple  instalación de un punto de recarga vinculado, sólo se debe informar a la comunidad, no siendo necesaria la autorización expresa de la misma. En concreto este articulo indica:

“La instalación de un punto de recarga de vehículos eléctricos para uso privado en el aparcamiento del edificio, siempre que se ubique en una plaza individual del garaje, solo requerirá la comunicación previa a la comunidad.”

Esto no incluye otro tipo de actuaciones relacionadas con las IRVE en propiedad horizontal, que sí que requieren de aprobación por parte de la comunidad de propietarios, como son:

• Conexión a cuadro o contador de propiedad comunitaria, cuando así proceda (esquemas 1a, 1b, 1c y 4b de la ITC BT 52).
• Solicitar una nueva línea para suministro para un VE particular.
• Instalación de una nueva línea común y específica para conectar derivaciones de puntos de carga.
• Preinstalación para cableado de puntos de recarga en instalaciones comunitarias.
• Abrir huecos estructurales para pasar los conductores.
• Fijación del punto de recarga fuera de la plaza de garaje particular.

Por su parte, la ITC BT 52 así como en su guía técnica de aplicación [11], recogen los requisitos tecnicos y administrativos para que estas instalaciones se realicen en condiciones de seguridad y legalidad. Algunos de los aspectos más significativos, que afecta a los edificios son:

• El sistema de iluminación en la zona donde esté prevista la realización de la recarga debe garantizar que durante las operaciones y maniobras necesarias para el inicio y terminación de la recarga, exista un nivel de iluminancia horizontal mínima.
• Cuando las canalizaciones se instalen en una ubicación sujeta a riesgo de daños mecánicos, tales como áreas de circulación de vehículos, éstas presentarán una resistencia adecuada a los daños mecánicos.
• Si el garaje tiene una capacidad para más de 5 vehículos, no puede estar clasificado como local con riesgo de incendio o explosión [12], debiendo disponer este, de su correspondiente estudio de desclasificación, asegurándose de que se mantienen las condiciones de ventilación previstas.
• Solicitar siempre memoria técnica ó proyecto, según proceda, previamente a la instalación del PdR.
• Solicitar siempre la actuación de un instalador autorizado y verificar que este cumple con la normativa vigente.
• Presentar certificado de instalación CIE (también conocido como boletín de BT) y/o certificado final de obra siempre que haya algún tipo de modificación sustancial en la instalación eléctrica, incluida la instalación de un punto de recarga para VE.

Mencionar, por último, la importación de recoger todos y cada uno de los cambios realizados en los edificios de propiedad horizontal (como pudieran ser las infraestructuras colectivas para puntos de recarga o autoconsumos), en el “libro del edificio” tanto en obra nueva (artículo 202 de la Ley Hipotecaria 13/2015 [13]) como en aquella obra ya existente (anexo I del Real Decreto 853/2021 [14]).

5.2. Recarga en empresas

Para todas las empresas es fundamental reducir las emisiones asociadas a sus procesos, y en particular aquellas relacionadas con el uso de su flota de vehículos. La integración de VE es una de las mejores medidas que tienen las empresas para reducir su huella de carbono, si bien, este cambio lleva asociado cambios muy importantes a tener en cuenta.

Para la recarga de vehículos en edificios de empresas, ya sean de su propiedad o en régimen de alquiler, aparecen una serie de cuestiones que son críticas a la hora de evaluar la integración de las infraestructuras necesarias para recargar su flota, así como para la gestión de la energía necesaria para ello. A diferencia de la recarga vinculada en propiedad horizontal, donde rara vez necesitamos de potencias elevadas, en las empresas se debe disponer de PdR de potencia considerable, para realizar recargas en tiempos que faciliten llevar a cabo el trabajo previsto con una adecuada planificación. Pero para ello, tenemos que analizar concienzudamente aspectos muy importantes como son:

• la viabilidad de la sustitución parcial o total de la flota de vehículos y su dimensionamiento.
• la integración de PdR en las zonas habilitadas como aparcamiento.
• la accesibilidad a las ayudas estatales para nuevos PdR (hasta un 60% de los costes de la IRVE, dependiendo del tamaño de la empresa).
• la potencia máxima disponible en los edificios, así como la posibilidad de aumentarla.
• la capacidad máxima disponible para llevar a cabo la carga simultanea de todos los vehículos eléctricos
• la posibilidad de instalar un sistema de balaceo de energía entre PdR
• la posibilidad de implementar sistemas de autoconsumo fotovoltaico [15] compatibles con los sistemas de recarga, que ayuden a reducir las emisiones de CO₂ y a disminuir los costes por el consumo de  electricidad de la red (Figura 4)

Figura 4. Recarga de VE con energía renovable.

5.3. Gestión y mantenimiento de las IRVE

Como cualquier tipo de infraestructura energética, las IRVE requieren de una adecuada gestión y mantenimiento, que debe ser integrada como un elemento más en los planes de mantenimiento de los edificios.

Cada vez más, se hace necesario una gestión y mantenimiento especializados para este tipo de sistemas de recarga, centrado en las siguiente recomendaciones y obligaciones:

• Comprobar periódicamente el correcto funcionamiento del PdR, especialmente los sistemas de comunicación requeridos para una correcta recarga (PWM, PLC, CAMBUS, OCPP, ISO 15118...).
• Verificar la correcta integridad del cargador, del conector, así como de los conductores adjuntos a la propia instalación.
• Asegurar la adecuada identificación y señalización del PdR, incluida la información necesaria para contactar con el servicio de atención al cliente (SAT), cuando así proceda.
• Analizar el correcto funcionamiento de las pantallas, interfaces y sistemas de pago, cuando corresponda.
• Comprobar la correcta conexión a tierra, llevando a cabo aquellas mediciones periódicas legalmente establecidas.
• Comprobar que se mantienen en correcto estado los sistemas de protección obligatorios (diferenciales, magnetotérmicos, dispositivos contra sobretensiones transitorias y permanentes, etc).
• Llevar a cabo control termográfico de la IRVE completa, en el punto de máxima potencia.
• Conservar las actas de inspección obligatoria por organismos de control, si procede.
• Mantener al día el resto de las acciones recomendades por los fabricantes de los sistemas de recarga (cambio de filtros, limpieza, reapriete de conexiones, actualización de software...etc)

6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Ley 7/2021, de 20 de mayo, de cambio climático y transición energética.
2. Real Decreto 450/2022, de 14 de junio, por el que se modifica el Código Técnico de la Edificación, aprobado por el Real Decreto 314/2006, de 17 de marzo.
3. Real Decreto 842/2002, de 2 de agosto, por el que se aprueba el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión.
4. Real Decreto 1053/2014, de 12 de diciembre, por el que se establecen los requisitos de la infraestructura necesaria para posibilitar la recarga efectiva y segura de los vehículos eléctricos. (ITC-BT-52)
5. Real Decreto 266/2021, de 13 de abril, por el que se aprueba la concesión directa de ayudas a las comunidades autónomas y a las ciudades de Ceuta y Melilla para la ejecución de programas de incentivos ligados a la movilidad eléctrica (MOVES III) en el marco del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia Europeo.
6. UNE-EN IEC 61851-1:2020. Sistema conductivo de carga para vehículos eléctricos. Parte 1: Requisitos generales
7. UNE-EN IEC 62196:2023, Clavijas, bases de toma de corriente, conectores de vehículo y entradas de vehículo. Carga conductiva de vehículos eléctricos
8. Real Decreto-ley 29/2021, de 21 de diciembre, por el que se adoptan medidas urgentes en el ámbito energético para el fomento de la movilidad eléctrica, el autoconsumo y el despliegue de energías renovables
9. Real Decreto 184/2022, de 8 de marzo, por el que se regula la actividad de prestación de servicios de recarga energética de vehículos eléctricos.
10. Ley 49/1960, de 21 de julio, sobre propiedad horizontal. (actualización del 06 de octubre 2021)
11. Guía técnica de aplicación de la ITC-BT 52. Instalaciones con fines especiales: infraestructura para la recarga de vehículos eléctricos. Revisión 01
12. Real Decreto 144/2016, de 8 de abril, por el que se establecen los requisitos esenciales de salud y seguridad exigibles a los aparatos y sistemas de protección para su uso en atmósferas potencialmente explosivas.
13. Ley 13/2015, de 24 de junio, de Reforma de la Ley Hipotecaria aprobada por Decreto de 8 de febrero de 1946 y del texto refundido de la Ley de Catastro Inmobiliario, aprobado por Real Decreto Legislativo 1/2004, de 5 de marzo.
14. Real Decreto 853/2021, de 5 de octubre, por el que se regulan los programas de ayuda en materia de rehabilitación residencial y vivienda social del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia.
15. Real Decreto 244/2019, de 5 de abril, por el que se regulan las condiciones administrativas, técnicas y económicas del autoconsumo de energía eléctrica