Coches para almacenar energía

La transición hacia las energías renovables se ha intensificado con la crisis energética mundial y tecnologías como la eólica y la solar se han convertido en importantes impulsores para avanzar en este camino. Sin embargo, presentan desafíos para mantener la estabilidad de la red que requiere, a juicio de los expertos, de soluciones para ganar en calidad y eficiencia energética.

Entre esas salidas se encuentran las microrredes y los sistemas de almacenamiento que desempeñan un papel fundamental para las renovables. En este escenario el uso de un vehículo eléctrico cobra importancia como una opción viable para el almacenamiento energético, aparte de ser un transporte sostenible.

Investigadores del Centro para el Desarrollo de Energías Renovables (Ceder), dependiente del Centro de Investigaciones Energéticas, Medio Ambientales y Tecnológicas (Ciemat), han realizado un estudio ante la necesidad de integrar la generación de energía renovables optimizando su gestión en microrredes y lo han hecho teniendo en cuenta el vehículo eléctrico, que cada vez cuenta con más usuarios. Además, han analizado el impacto de la temperatura ambiente en el rendimiento y el consumo de este tipo de vehículos.

El Ceder, ubicado en Soria, dedicado a la investigación de energías renovables desde hace años, tiene sistemas de generación energética limpia, que además de servir para los proyectos científicos también garantizan el autoconsumo del centro gracias a la gestión de una microrred inteligente.

Cuenta con elementos de generación distribuida, como sistemas fotovoltaicos, aerogeneradores y una mini turbina; sistemas de almacenamiento de energía por bombeo y baterías, dos vehículos eléctricos y las estaciones de recarga para los coches, "lo que nos permite emplear las distintas fuentes de generación y los sistemas de almacenamiento para optimizar los consumos", explica Óscar Izquierdo, doctor en ingeniería industrial e investigador del Ceder que ha trabajado en este proyecto, denominado Gemive, enmarcado en el programa Moves II, del Ministerio para la Transición Ecológica y Reto Demográfico.

Los investigadores del área de generación renovable de electricidad y eficiencia energética aprovecharon esta tecnología, dado que la microrred del Ceder está monitorizada y controlada en tiempo real, para realizar su investigación sobre la posibilidad de hacer uso de un coche eléctrico como un sistema de almacenamiento de energía.

"La gestión a través de la microrred nos ha permitido recopilar datos para sacar las conclusiones", explica Paula Peña, ingeniera en industrias forestales y energía renovable e investigadora del Ceder. Para llevar a cabo el trabajo establecieron una colaboración con la Fundación Circe para fabricar un cargador bidireccional para vehículos eléctricos que, además de cargar el coche, ha permitido extraer energía de la batería para pasarla a la red y usarla en otros consumos.

Cuando había excedente de generación de energía se cargaba el coche y cuando se apreciaban picos de consumo se extraía la energía del coche para consumir menos de la red de distribución y así reducir la factura energética , dado que aunque en el Ceder cuenta con fuentes renovables para la producción de electricidad no es suficiente y por eso mantiene su conexión a la red.

Las pruebas realizadas han permitido determinar que el coche eléctrico con batería bidireccional sirve para este almacenamiento de energía para poder usarla en picos de aumento de demanda. Además se trata de un sistema más barato que otros. Esta tecnología ofrecería cierta autonomía a los hogares que disponen de placas fotovoltaicas para los consumos, indica Óscar Izquierdo, que plantea la idoneidad de continuar con los estudios para analizar el deterioro de las baterías con este uso.

En el marco de la investigación también se ha estudiado el rendimiento y el consumo de los coches eléctricos de acuerdo a diferentes condiciones térmicas externas. Óscar Izquierdo explica que decidieron realizar este estudio porque al ser usuarios de coche eléctrico tenían la percepción de que requería más cargas en invierno que en verano.

El trabajo se ha hecho aprovechando también la microrred del Ceder, que gestiona la carga de vehículos eléctricos usando los excedentes de energía renovable, además ha permitido recabar datos en tiempo real. A lo largo de dos años, los investigadores han anotado la energía con la se han cargado dos coches, uno de ellos con batería bidireccional, que han participado en el estudio, el número de kilómetros que han realizado y la relación entre kilómetros y kilowatios consumidos, entre otras cuestiones.

Los resultados han mostrado que el rendimiento de los vehículos eléctricos es más óptimo en los meses más cálidos, aunque esto acelera el envejecimiento de la batería y por el contrario, las temperaturas más bajas reducen la eficiencia y aumentan el consumo energético. En verano los rendimientos están en torno a los 5,29 kilómetros por kilowatio hora, mientras que en invierno se reduce por debajo de los 4,3 kilómetros por kilowatio hora.

También se ha demostrado que la temperatura ambiente es un factor determinante en el consumo de los vehículos eléctricos, en los meses cálidos está por debajo de los 0,22 kilowatios hora por kilómetro y aumenta de esta cifra en climas fríos.

Como colofón, los investigadores han desarrollado una tecnología destinada a posibles usuarios que son dos programas informáticos, uno de ellos con aplicación web, que permite automatizar la gestión de coches eléctricos en una microrred. De esta manera se puede ajustar la carga a la generación de energía renovable de la instalación o incluso establecer las características de forma predeterminada y automática.