Minifotovoltaica de balcón: ¿y si usamos baterías de bicicleta eléctrica para el almacenamiento?

Actualizado: 05/07/2024

Un grupo de científicos de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Offenburg ha probado la integración de un microsistema fotovoltaico doméstico con baterías de iones de litio de tamaño mediano.

Ventajas del minifotovoltaico de balcón.

Con la crisis energética en aumento y el rápido aumento de las facturas de electricidad en Europa, el mercado solar está prestando cada vez más atención a los pequeños sistemas de producción de energía limpia a nivel doméstico.

Uno de ellos es el mini fotovoltaico de balcón, una solución pequeña y compacta que ofrece algunas ventajas en comparación con los sistemas en el tejado, siempre y cuando se tenga la exposición adecuada. Algunas de estas ventajas incluyen la facilidad de instalación.

Los paneles fotovoltaicos para balcones son sistemas plug-and-play que se pueden montar en barandas o muros de forma no permanente, simplemente enganchándolos a estructuras autoportantes. Por supuesto, la potencia generada es limitada.

Los kits disponibles ofrecen uno o dos módulos solares de aproximadamente 300-340 W cada uno y un microinversor, lo que permite utilizar directamente la energía generada en la red doméstica. Solo tienes que enchufarlo. Esta simplicidad también se refleja en el proceso de autorización. Hay que tener cuidado, los paneles solares plug-and-play requieren trámites burocráticos complejos en algunos países.

A pesar de las innegables ventajas, todavía existe un desafío abierto para el mini fotovoltaico de balcón actualmente en el mercado: la falta de posibilidad de integrar dispositivos de almacenamiento de baterías.

Una solución de almacenamiento para sistemas fotovoltaicos de balcón.

Un grupo de ingenieros de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Offenburg, en Alemania, está investigando su viabilidad. El equipo ha estudiado dos estrategias diferentes de gestión de la energía producida por los paneles solares de balcón: una para optimizar el autoconsumo y otra para cubrir la carga básica. Para ello, han integrado en el sistema una batería de litio de tamaño mediano, similar a las utilizadas en las bicicletas eléctricas. El objetivo de la investigación, publicada, era entender cómo hacer que ambos componentes funcionen juntos, manteniendo bajo el costo del sistema y sin realizar ninguna modificación.

Según se lee en la publicación, esta operación «es particularmente desafiante, ya que el seguidor del punto de máxima potencia (MPP) del inversor del módulo no «sabe» que está conectado a una batería, lo que requiere medidas pasivas o activas para evitar el seguimiento MPP de la batería«.

Hibridación pasiva o activa.

Para su trabajo, el equipo ha desarrollado dos arquitecturas de acoplamiento diferentes entre los módulos fotovoltaicos, el microinversor y la batería:

• La arquitectura directa, también conocida como hibridación pasiva, consistió en una conexión paralela del panel solar a la batería.
• La arquitectura indirecta, llamada hibridación activa, utilizó un controlador entre la batería y el sistema FV, con un lado del controlador posicionado en la conexión en paralelo entre los módulos y el inversor, y el otro lado conectado a la batería.

En ambos casos, se incluyeron medidas para evitar el seguimiento del punto de máxima potencia de la batería por parte del inversor.

Los sistemas resultantes FV/batería/inversor con 300 Wp de fotovoltaico y una batería de 555 Wh se probaron durante tres días en condiciones reales de radiación solar. Ambas arquitecturas pudieron mantener un funcionamiento estable y demostrar la transferencia de energía fotovoltaica de día a noche. Se observó que la eficiencia del sistema era comparable a un sistema de referencia sin batería.

Vía www.sciencedirect.com