Autoconsumo para puntos de recarga

El consumo de energía solar a través de un sistema fotovoltaico ha aumentado considerablemente en los últimos años, principalmente debido a la producción de coches eléctricos, siendo la energía que con más posibilidad podríamos generar nosotros mismos desde nuestros hogares.

De modo que recargar el vehículo eléctrico con energía solar es algo muy rentable, viable y novedoso; la inversión en energía fotovoltaica arrojará costos en las facturas eléctricas muy bajos, a la vez que contribuimos a cuidar el medio ambiente.

Si apoyamos la producción de combustible dentro de nuestros hogares por medio de energía solar, no solo lo aprovecharíamos para nuestros vehículos sino también para toda la vivienda.  

¿Cómo funciona la carga de un coche con energía solar?

Para cargar un coche con energía solar el sistema de autoconsumo fotovoltaico cuenta con una cantidad determinada de paneles solares y un inversor; si la energía generada es insuficiente, la carga del vehículo se completa con electricidad proveniente de una red eléctrica.

En contraste, si el vehículo no se está cargando o hay un excedente de producción de energía durante la carga, ésta se puede conducir hasta la vivienda para su consumo.

El inversor solar presente en el sistema fotovoltaico transforma la electricidad generada por las placas solares en corriente alterna, la cual es utilizada para la carga de coches eléctricos y también para alimentar cargas empresariales y domésticas.

Se debe considerar al realizar cargas, cual es la potencia que requerimos; dicha potencia varía de acuerdo a la capacidad que tenga la batería del coche y al consumo de la vivienda.

Por su parte, la energía que produzca el sistema fotovoltaico depende de la potencia de los paneles solares (entre 150 y 500 W) y el área geográfica donde esté instalado (varía en función de la incidencia solar y las horas de luz solar)

Ventajas de recargar tu coche eléctrico con energía solar

• No produce contaminación atmosférica: al no consumir combustibles fósiles que producen CO₂ y dañan el ambiente, la contaminación de la atmósfera no se produce al cargar vehículos con energía solar.
• Al emplear energía verde, producida por los rayos solares, ésta no se desperdicia, sino que puede ser almacenada para su uso posterior.
• Son cargadores con carácter universal o genérico; es decir, pude cargar cualquier modelo de vehículo eléctrico.
• Es un sistema muy rentable, factible y novedoso.
• Las fotolineras públicas resultan muy económicas, o en el mejor de los casos gratuitas. El precio de combustible fósil es mucho más elevado que el generado por el sol.
• El sistema fotovoltaico es muy fácil de utilizar; son de autoservicio, de modo que cualquier usuario puede usarlo. Solo basta enchufar la manguera del VE al punto de recarga.
• Puedes hacer cualquier tipo de recarga desde lenta hasta rápida.
• Puedes producir combustible por tus propios medios para tu autoconsumo.
• Eliminas la cadena de producción de desechos que se generan con energía eléctrica tradicional proveniente de petróleo, carbón, gas y otros productos contaminantes.

¿Qué aspectos tenemos que tener en cuenta para poder cargar el vehículo con energía solar?

Cuando se instala un sistema de autoconsumo fotovoltaico, existen varios aspectos a considerar al momento de realizar la carga del vehículo, entre ellos tenemos:

Calcular que cantidad de electricidad necesita el vehículo diariamente

El cálculo debe hacerse en base a KW/h consumidos cada 100 Km; sabiendo que existen variaciones, en términos generales un carro eléctrico gasta entre 14 y 21 KW por cada 100 Km.

Potencia estipulada en la vivienda

Se debe conocer cuál es la potencia contratada para determinar si la vivienda soporta un consumo extra de energía para hacer cargas vehiculares, además de posibles consumos por otros aparatos eléctricos; la potencia a usar dependerá de las horas de carga y de los km a recorrer.

Velocidad de carga

La velocidad de carga es inversamente proporcional a la cantidad de energía requerida; es decir, a menor tiempo de carga, mayor será la energía que se necesite y por consiguiente, mayor potencia contratada.

Si se toma como patrón una potencia media contratada en un hogar de 4-5 KW  y que al cargar el vehículo por 1 hora podrá recorrer  200 Km, será necesario 40 KW de potencia.

Situación geográfica

El rendimiento de los paneles solares además de la cantidad y tipo de panel, variará en función de las horas de luz solar de la zona, su orientación y ubicación.

Así, durante el día el sol produce energía suficiente para recargar al coche, y la energía sobrante se puede almacenar;  por otro lado, en días nublados, con menos horas solares o en la noche, los paneles solares siguen generando energía solo que en menor cantidad, subsanando esto con la energía almacenada.

¿Es rentable cargar un coche en casa con energía solar fotovoltaica?

Definitivamente sí. Es mucho más rentable y sostenible que hacerlo con combustibles fósiles.

Prácticamente el único valor monetario con este tipo de carga solar sería la inversión monetaria en instalación y mantenimiento, ya que generar energía solar es gratuito, pues proviene de la luz del sol.

Por otro lado, un sistema fotovoltaico en tu casa, reduce significativamente el consumo de energía producido en la red eléctrica tradicional, reduciendo el costo en la factura de electricidad doméstica.

Además, al contar con este tipo de sistemas, puedes almacenar energía en baterías para su posterior consumo. Si se trata de una instalación de autoconsumo con conexión a una red eléctrica, el sobrante de energía es llevado a la red, contribuyendo a ahorrar energía.

¿Qué problemas podemos tener al cargar el coche eléctrico con placas solares?

Aunque los paneles solares pueden durar hasta 25 años en promedio, existen algunos factores que pueden disminuir o alterar su vida útil; algunos son:

Instalación incorrecta del sistema fotovoltaico

Instalar de modo adecuado las celdas solares implica tomar en cuenta su ubicación geográfica, número de placas solares,  entre otros aspectos.

Grietas y microfracturas

Las condiciones climáticas y cambios de temperatura pueden producir agrietamiento y microfracturas en las placas solares, afectando el rendimiento de las mismas. Si no se resuelve el problema, estas fisuras crecerán y complicarán la situación.

Reparar esto depende de la configuración de los paneles al realizar la instalación; si está integrado al techo, debe desmontarse por completo.

Manipulación incorrecta del equipo

Al transportar de forma inadecuada el equipo puede ocurrir daños en el sistema fotovoltaico que afectan su rendimiento.

Hot spots o puntos calientes

Los puntos calientes se ubican en zonas de los paneles solares donde la temperatura es mayor, produciendo menor potencia de salida, menor eficiencia y daños en las placas.

Esto sucede por fallas de las conexiones entre las celdas solares, defectos de fabricación de las placas, instalación inadecuada, techos en mal estado, cambios climáticos y mantenimiento deficiente de las placas solares.

Degradación PID

La degradación inducida por potencial (siglas en inglés PID), se cree que se produce por fluctuaciones entre la conexión a tierra de la placa y el voltaje producido. Es necesario acudir a especialista en el tema para solucionar este inconveniente previniendo más degradaciones en las placas.

Corrosión interna

Si la humedad logra traspasar la placa solar, se producirá la oxidación de la misma; la corrosión puede ocurrir durante la fabricación, detectándose como manchas oscuras dentro de las placas, que posteriormente hacen bajar el rendimiento de los paneles solares.

Laminación defectuosa de las placas

El laminado de placas solares ocurre al vacío; no obstante, cuando este proceso es realizado inadecuadamente, los elementos de la placa suelen desprenderse, ocasionando permeabilidad y penetración de la humedad a las placas.  

Cableado separado

Cuando hay cables sueltos en las celdas fotovoltaicas, baterías o en los inversores, habrá lógicamente dificultad de conexión en el sistema y en consecuencia, inconvenientes para producir energía. En estos casos, los especialistas emplean medidores y otros instrumentos para comprobar el rendimiento de los cables.

Defectos de fabricación

Cuando los materiales de elaboración de placas solares son de calidad inferior, suelen presentar daños internos, por eso es altamente recomendable utilizar materiales de óptima calidad de marcas reconocidas.

Daño interior del módulo

Algunos paneles pueden presentar daños en su parte interna debido a factores como defectos de producción, o utilización de materiales de muy baja calidad. Esto ocasiona comúnmente lo que se denomina “rastros de caracoles” o decoloración de los conectores solares.   

Elevado costo de los paneles

Aunque no es un problema técnico, si limita la adquisición de este sistema fotovoltaico por parte da algunas personas con limitados recursos económicos.

Rendimiento de carga sujeto a horas más luminosas

Resulta un tanto contradictorio que la mayor eficiencia de carga de este sistema ocurra durante el día, cuando la mayoría de las personas necesita utilizar su coche para desplazarse a sus lugares de trabajo o de esparcimiento, limitando las horas de carga del vehículo o recargando por las noches cuando hay menor incidencia de los rayos solares.   Sin embargo, se puede almacenar esta energía.

¿Podemos almacenar energía para su uso posterior?

Tomando en consideración el último punto comentado anteriormente, se requiere almacenar energía para usarla cuando sea necesario.

Pero, vayamos por partes; en el caso de energía eléctrica, esta no puede almacenarse así como así. Ella necesita ser transformada en energía química o mecánica donde si es factible almacenarla. Algunas formas de almacenarla son: bombeo de agua a superficies más altas, compresión de aire en depósitos subterráneos, volantes de inercia y acumuladores electroquímicos (baterías).

Las baterías  acumulan electricidad para luego transformarlas en energía química; para realizar este proceso ellas utilizan componentes que reaccionan entre sí al intercambiar sus electrones y que luego cuando pasan por un circuito producen corriente eléctrica. En contraste, si se conectan a un generador que logre hacer girar los electrones en sentido contrario, la reacción también será inversa, logrando recargar de energía la batería.

De esta manera es posible almacenar energía eléctrica que no se utilice durante el día, en las baterías de los sistemas fotovoltaicos y posteriormente en la noche poder cargar el coche, luego de una jornada laboral.

¿Es rentable el uso de baterías para puntos de recarga?

Para almacenar energía producida por placas solares en sistemas fotovoltaicos, se requiere el uso de baterías y su utilización depende de diversos factores, pero serán los especialistas de las empresas instaladoras quienes te asesoren en la materia y determinen que tipo de batería debes usar.

Hay varios tipos de baterías cuyo fin común es acumular energía y se clasifican de acuerdo a su potencia y a la tecnología empleada en su fabricación:

• Las de litio o gel duran aproximadamente 8 años, no ameritan de algún mantenimiento y la emisión de gases es inexistente.
• Las AGM, tienen mayor poder de absorción, con más velocidad que las demás y su período de vida útil es aceptable.  
• Las de plomo ácido abierto son más económicas y tienen buen rendimiento.
• Las baterías estacionarias requieren un regulador de carga porque deben permanecer llenas.

El empleo de baterías ocasiona un incremento monetario en la inversión, pero bien vale la pena, dado que así utilizaremos la energía proveniente de las placas solares en el momento que lo necesitemos. Esto producirá en una mayor independencia de la red de energía eléctrica y por consiguiente nos ayudará a reducir significativamente el pago en las facturas de electricidad.

Lo importante al instalar paneles solares es que se encarguen personas expertas, utilicen materiales de buena calidad, revisen las opciones que existen en el mercado y estudien la viabilidad del proyecto, de manera que puedan extraer el máximo provecho.

Si te decides a instalar sistemas fotovoltaicos de autoconsumo estarás dando un paso trascendental hacia el uso de las energías renovables y contribuirás a reducir significativamente las emisiones tóxicas que cada vez dañan más nuestro planeta. Para ello, puedes solicitar subvenciones para instalar placas solares y ayudas para autoconsumo.

Así que, instala un sistema fotovoltaico en casa, carga tu vehículo eléctrico con placas solares y olvídate de las colas y el dinero extra para pagar por la carga de combustible.