Estratégias de gestão de energia para estacionamentos de EV com base em energia fotovoltaica considerando o custo da degradação da bateria

Por que carregar carros elétricos de forma mais inteligente importa

À medida que veículos elétricos se tornam mais comuns, o simples ato de plugar um carro pode sobrecarregar discretamente redes elétricas e orçamentos. Este estudo explora como estacionamentos alimentados por energia solar — locais onde muitos carros ficam estacionados por horas a fio — podem negociar energia entre si de maneira inteligente. Ao coordenar quando carregam, quando compartilham excedente solar e quanto desgaste extra permitem nas baterias dos carros, os pesquisadores mostram que é possível reduzir os custos de carregamento e aproveitar melhor a energia limpa.

Transformando estacionamentos em mini-hubs de energia

O trabalho imagina um bairro urbano com vários grandes estacionamentos, cada um coberto por painéis solares e cheio de carros elétricos estacionados. Em vez de cada estacionamento simplesmente comprar energia da rede e vender qualquer excedente solar a um preço baixo, cada estacionamento age como um pequeno hub energético. Pode carregar carros com sua própria energia solar, comprar ou vender energia para a rede maior e negociar excedentes solares diretamente com outros estacionamentos. A ideia-chave é gerir tudo isso por meio de um mercado baseado em preços para que a energia flua naturalmente para onde for mais valiosa em cada hora.

Pondo compradores e vendedores para negociar

Para coordenar esse mercado local, os autores projetam um sistema de “lances de dupla via”. Estacionamentos que precisam de energia apresentam ofertas de compra; aqueles com excedente solar ou energia de veículos plugados apresentam ofertas de venda. Um agente de software central coleta essas propostas e fecha o mercado: ofertas de compra mais altas são atendidas primeiro, e ofertas de venda mais baixas são casadas desde que ambos os lados se beneficiem em comparação com o uso da rede principal. Essa configuração mantém os preços acordados entre o preço normal de varejo da eletricidade e a tarifa mais baixa paga pela exportação de solar para a rede, de modo que compradores e vendedores ganham ao negociar localmente.

Planejando para nuvens, tráfego e desgaste da bateria

A vida real é imprevisível: a luz solar muda com o tempo e motoristas chegam e saem em horários incertos. O estudo enfrenta isso operando seu mercado em muitos cenários possíveis de “e se”. Ele usa uma rede neural especializada para prever a produção solar e, em seguida, constrói várias versões do dia com níveis de sol e demanda de carregamento ligeiramente maiores ou menores. O modelo também estima quanto cada ciclo de carga e descarga desgasta as baterias dos carros e atribui um custo monetário a esse desgaste. Todos esses fatores são inseridos em um motor de otimização matemática que busca a combinação de trocas e cronogramas de carregamento que mantenha os carros carregados minimizando o custo total.

O que as simulações revelam

Os pesquisadores testam sua abordagem em um modelo padrão de rede elétrica urbana contendo seis grandes estacionamentos de VE, cada um atendendo cerca de cem carros. Eles comparam sua estratégia de negociação com uma configuração mais convencional em que cada estacionamento usa apenas seus próprios painéis solares e compra qualquer energia extra da rede. Quando a negociação local é permitida, os custos totais de carregamento caem de forma notável: cerca de 11,8% sob um esquema de preços dinâmicos em que as tarifas variam ao longo do dia, e quase 2% sob um esquema de preço fixo. Mesmo quando o custo assumido do desgaste da bateria é aumentado em até 30%, a abordagem de negociação continua mais barata que o caso convencional. O sistema também se mostra robusto quando a produção solar e os padrões de direção variam para cima ou para baixo em 10%.

O que isso significa para o carregamento no futuro

Em termos simples, o estudo mostra que tratar estacionamentos equipados com solar e carros plugados como participantes ativos em um mercado local de energia compensa. Ao permitir que estacionamentos negociem entre si e ao considerar o envelhecimento das baterias e a incerteza ligada ao clima, a estratégia proposta reduz contas de carregamento e desperdiça menos energia solar. Se adotadas em larga escala, abordagens baseadas em mercado semelhantes poderiam tornar a condução elétrica mais barata e mais limpa, ao mesmo tempo em que aliviam a pressão sobre as redes elétricas à medida que o número de VEs continua a crescer.

Citação: Khan, M.O., Ahmad, F., Ali, M. et al. Energy management strategies for solar photovoltaic-based EV parking lots with consideration of battery degradation cost. Sci Rep 16, 13841 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42238-z

Palavras-chave: carregamento de veículos elétricos, estacionamentos solares, comércio de energia, veículo-para-rede, degradação da bateria