Tecno y Tendencias
19/2/2024
En este artículo encontrarás:
Cargar los vehículos eléctricos con fuentes renovables como la fotovoltaica es la forma óptima de hacer uso de uno de estos vehículos limpios, al ser los que menos CO2 y otros contaminantes emiten. A diferencia de cargarlos usando el mix de cada país —aún con demasiados derivados de petróleo o energía nuclear— el cargar coche eléctrico con paneles solares reduce el impacto medioambiental.
Sí, las placas solares fotovoltaicas pueden cargar la batería de un vehículo eléctrico, coches incluidos. Es por ello que se ven placas fotovoltaicas en electrolineras o fotolineras desde hace años. Pero la clave de estas instalaciones, por supuesto, es cuánta energía por minuto o por hora son capaces de entregar las infraestructuras al vehículo y, por lo tanto, cuánto tiempo habrá que esperar para ver cargada su batería. También qué hacer cuando esta potencia resulte insuficiente.
Ya hemos visto con anterioridad que un vehículo eléctrico puede cargar hasta en un enchufe convencional, y que aunque es una posibilidad, también es de las más lentas que existen. Cargar un coche con una placa fotovoltaica puede resultar también lento, dependiendo de la placa o placas, su eficiencia, el tiempo que haga el día que se va a cargar y otros factores como la temperatura o el número de vehículos a los que dan servicio las mismas placas.
En principio, con un único panel solar es suficiente como para ir cargando (muy lentamente) el vehículo eléctrico. En la actualidad, los paneles fotovoltaicos tienen una potencia pico de entre 400 Wp y 500 Wp (por menos de 150 euros el panel), aparentemente poco para la potencia de carga de vehículos como Renault Megane E-Tech 100% eléctrico (150 kW para carga en 30 minutos) o Renault Scenic E-Tech 100% eléctrico (también carga en 30 minutos con un cargador CC de 150 kW). La potencia es una medida de la velocidad de carga.
En condiciones ideales, ¿cuánto tiempo tardarían estos dos vehículos en cargar con paneles de 500 W o 0,5 kW? En el caso de Megane, con una batería de 60 kWh, necesitaría 120 horas de carga continua; mientras que Scenic, con una batería de 87 kWh, requeriría nada menos que 174 horas. Es evidente que un único panel de estas características no es ni remotamente suficiente como para cargar el vehículo. ¿Qué números arrojan el escalamiento de la instalación?
Número de paneles |
Potencia pico [kW] |
Área placas [m2] |
Tiempo de carga Megane E-Tech 100% eléctrico (60 kWh) [h] |
Tiempo de carga Scenic E-Tech 100% eléctrico (87 kWh) [h] |
---|---|---|---|---|
uno | 0,5 | 2 | 120 h | 174 h |
dos | 1,0 | 4 | 60 h | 87 h |
tres | 1,5 | 6 | 40 h | 58 h |
cuatro | 2,0 | 8 | 30 h | 43,5 h |
cinco | 2,5 | 10 | 24 h | 34,8 h |
seis | 3,0 | 12 | 20 h | 29 h |
Con 3 kWp, una instalación modesta para una vivienda plurifamiliar, y pequeña para una vivienda unifamiliar, un Megane E-Tech 100% eléctrico requeriría unas 20 horas de tiempo de carga (algo más de dos días, ya que la noche no puede contar) y un Scenic E-Tech 100% eléctrico necesitaría 29 horas (tres días). ¿Es esto suficiente? Lo cierto es que para muchos usuarios sí, porque la pregunta no es tanto "¿Cuántas placas solares necesito para cargar un coche eléctrico?" sino "¿Cuántas placas necesito para mi consumo en autonomía?".
Veamos la misma tabla desde la perspectiva de carga horaria, de nuevo, condiciones ideales para una vivienda con 3 kWp instalados:
Horas de carga |
Autonomía Megane E-Tech 100% eléctrico a 120 km/h [km] |
Autonomía Scenic E-Tech 100% eléctrico a 120 km/h [km] |
---|---|---|
una |
14 |
12 |
dos |
28 |
24 |
tres |
42 |
36 |
cuatro |
57 |
49 |
cinco |
71 |
61 |
(Fuente: Simulador)
Para un día conservador en el que solo hay el equivalente a cinco horas de luz solar diaria, el Megane habrá cargado unos 71 km y el Scenic habrá cargado unos 61 km, aproximadamente. ¿Es eso suficiente para desplazarte cada día? Para la mayoría de las familias, lo es.
Pero, ¿qué ocurre si necesitamos más potencia? Basta con ampliar el número de paneles fotovoltaicos. Pongamos como ejemplo una familia que necesite 100 kilómetros diarios de autonomía. Es un ejemplo extremo para la media española (28,9 km con datos de 2014), pero con el que alguna familia se puede ver identificada. Hagamos los cálculos.
Para cargar una autonomía de 100 kilómetros diarios para una velocidad de 120 km/h, el Megane necesita unos 21 kWh, mientras que el Scenic requiere unos 24,5 kWh. Hay dos formas de acercarse a estas cifras: aumentar el número de horas de carga o aumentar la potencia pico de la instalación solar. A más potencia, menos horas harán falta; y a más exposición solar, menos potencia será necesaria:
Horas de Carga |
Potencia requerida Megane E-Tech 100% eléctrico [kW] |
Potencia requerida Scenic E-Tech 100% eléctrico [kW] |
---|---|---|
una | 21 | 24,5 |
dos | 10,5 | 12,2 |
tres | 7,0 | 8,1 |
cuatro | 5,2 | 6,1 |
cinco | 4,2 | 4,9 |
seis | 3,5 | 4,0 |
siete | 3,0 | 3,5 |
ocho | 2,6 | 3,0 |
nueve | 2,3 | 2,7 |
diez | 2,1 | 2,4 |
Estos resultados son aproximados, habría que sumar a la potencia pico requerida las pérdidas derivadas de un bajo rendimiento de la instalación, así como restar la carga que ya quedase en la batería del día anterior. Pero son cifras orientativas con las que poder trabajar.
¿Qué ocurre cuando las instalaciones domésticas o en el trabajo resultan insuficientes? ¿Usan las electrolineras placas fotovoltaicas? De nuevo, la respuesta a esta pregunta es sí. Hace más de una década que las electrolineras, conectadas a la red eléctrica, usan placas fotovoltaicas para compensar parcialmente sus demandas. Pero su uso suele parecer contraintuitivo, y es que un coche ubicado bajo una marquesina fotovoltaica quizá no esté cargando de ella. ¿Por qué ocurre esto?
Las electrolineras suelen orientar sus servicios a la carga rápida, tanto para evitar que el vehículo pase mucho tiempo en la misma plaza (aumentar la rotación) como para permitir a los ocupantes seguir el viaje tan rápido como sea posible. Esta carga requiere de una entrega de potencia que las placas fotovoltaicas rara vez serán capaces de dar. En el caso de una fotolinera en la que uno o dos vehículos estén cargando rápidamente, estos beberán directamente de las placas. Pero a medida que aumenta el número de vehículos en paralelo, la potencia solar instantánea (la que está siendo recolectada ahora mismo) se diluye entre la potencia que entrega la red.
Y al revés, las electrolineras que se encuentran vacías, emiten potencia a la red. Esta forma de operar permite amortizar la instalación fotovoltaica más rápidamente, así como hacer uso de esta cuando la potencia entregada por las placas resulte insuficiente para la carga de los vehículos. Los paneles fotovoltaicos tienen ventajas y desventajas, y es inteligente usarlos combinados con otros sistemas de respaldo como el mix eléctrico aunque este no sea tan limpio.
Equipado con una carrocería de placas fotovoltaicas, el coche que carga su batería mientras circula por la carrera ha estado presente desde los primeros años del vehículo eléctrico. Y aunque sí han existido tímidos intentos por desplegar techos solares que permitan ganar algo más de autonomía a los vehículos, la realidad es que el sueño está siendo abandonado por las marcas que más lo impulsaron.
Si alguien quiere ver el coche solar, de momento tendrá que recurrir a la ciencia ficción. Así, en el capítulo Black Museum (2017) de Black Mirror, la actriz Letitia Wright conduce hacia una gasolinera abandonada en mitad del desierto pero, lejos de estacionar bajo el techo, estaciona al sol, saca un panel solar del maletero del tamaño de una esterilla y empieza a cargar el coche a baja velocidad. No es la primera referencia a la carga solar.
Apenas unos años antes, Looper (2012) hacía lo propio con un revamping (reconversión) de coches térmicos en eléctricos. En una de las escenas de esta película, el protagonista camina por un parking en el que vehículos eléctricos reconvertidos cargan lentamente al sol. En estos vehículos, una manguera conecta las placas sobre la carrocería con lo que antes era la entrada de combustible, un agujero que ahora da a la batería.
De momento, estas innovaciones solo están presentes en la ciencia ficción, aunque nadie duda de que en unas décadas los paneles solares estén integrados en superficies como la carrocería o las lunas. Será entonces cuando el vehículo eléctrico se alimente casi en exclusiva del Sol.
Tecno y Tendencias
la paradoja del coche familiar: ¿Por qué nos gusta tanto, aunque seamos familias más pequeñas?31/10/2024