¿Es posible cargar un coche eléctrico con paneles solares?

Fotovoltaica y coche eléctrico: produce tu combustible

cargar un coche eléctrico con paneles solares
Si has llegado hasta aquí, es porque te habrás hecho dos preguntas clave sobre tu vehículo eléctrico:
¿podría producir en mi casa el combustible necesario para el coche eléctrico? ¿Se puede cargar un coche eléctrico con paneles solares? Pues bien, la respuesta a ambas cuestiones es sí.

Lo que necesitas para conseguirlo es una instalación de placas solares fotovoltaicas, la cual te dará la posibilidad de generar en tu propia casa la mayor parte de la electricidad que necesita tu coche para desplazarse.

Cargar el coche eléctrico con paneles solares es la opción más rentable y sostenible

Se trata de una posibilidad muy viable, rentable y en sí mismo es un concepto revolucionario. Es novedoso no sólo porque producir combustible con tus propios medios cambia radicalmente la forma en la que nos relacionamos con la energía y los recursos, sino también porque es una gran contribución al medio ambiente. Puesto que de esta forma rompes con la cadena de residuos que deja la producción de energía eléctrica tradicional basada en el carbón, el petróleo, la energía nuclear o el gas natural, que suelen ser los métodos más extendidos para generar la electricidad que llega a tu vivienda.

Este artículo es el primero de una serie de informes en los que pretendemos explicar todas las posibilidades que ofrecen las instalaciones de autoconsumo fotovoltaico para una incipiente forma de desplazamiento: el vehículo eléctrico.

A lo largo de estos artículos nos introduciremos en el coste añadido que puede suponer en la factura de la luz las cargas de combustible para esta forma de movilidad; explicaremos en qué situaciones la fotovoltaica y la acumulación de energía pueden ser opciones viables; indicaremos cómo optimizar y sacarle provecho a una instalación de placas solares, ya sea en una vivienda o en el lugar de trabajo; y analizaremos diferentes soluciones de acumulación para zonas de estacionamiento como los garajes en bloques de viviendas o en parkings.

Velocidad de carga y potencia contratada

Hay dos aspectos en los cuales un coche eléctrico va a repercutir en la factura de la luz: la potencia contratada y el consumo energético.

En cuanto a la potencia contratada, el resumen es que seguramente vas a tener que aumentar la potencia en casa. No podrás realizar cargas rápidas y, en este aspecto de ‘potencia contratada’, la fotovoltaica tiene poca relevancia.

¿Cuánto habrá que aumentar la potencia contratada en casa? Esto va a depender de las características del vehículo, de las distintas velocidades de carga que nos pueda ofrecer el fabricante, así como de las necesidades que pretendemos cubrir y nuestros hábitos de consumo en el hogar. No será lo mismo realizar cargas para 50 kilómetros todos los días que para 200 kilómetros, ni tener 16 horas para cargar el coche a tener dos horas.

Por tanto, la cuestión de la potencia contratada se puede reducir al tiempo que tenemos disponible para cargar y a los kilómetros que queremos cargar en el vehículo. Cuantos más kilómetros queramos cargar en menor tiempo más energía necesitaremos, es decir, más “potencia contratada”.

Por ejemplo, si quisiéramos cargar 200 kilómetros en una hora, necesitamos meterle de media 40 kWh. Para ello se necesita una potencia contratada de al menos 40 kW, lo cual supone diez veces más potencia de lo que tiene contratado un hogar medio. Ante esta realidad, la primera conclusión es: olvídate de hacer cargas rápidas desde casa.

Aspectos fundamentales de una instalación solar para recargar un coche eléctrico

Realmente hacer cargas rápidas sólo va a estar al alcance de las llamadas “electrolineras”. Puntos de repostaje especialmente preparados, desde el punto de vista de infraestructura eléctrica, para poder hacer cargas rápidas o ultrarápidas superiores a 10 kWh.

Este tipo de instalaciones suelen tener contratados más de 100 kW de potencia, por lo que la red eléctrica de la zona debe ser adecuada a estos consumos. Precisamente este es el aspecto que trae de cabeza a parkings, garajes, comunidades de vecinos, barrios, pueblos… pero que hace más feliz a las distribuidoras eléctricas, que se frotan las manos con la situación.

Empieza a cargar un coche eléctrico con paneles solares

La generalización del coche eléctrico va a suponer un aumento del consumo energético en zonas urbanas, comerciales e industriales. De manera que se incrementará también la producción eléctrica total para cubrir la demanda.

Para transportar toda esa cantidad de combustible harán falta nuevas redes de transporte de electricidad. La alternativa a este escenario, que trataremos en el último artículo de la serie, son las microrredes, la producción y la acumulación local de energía.

La mayoría de vehículos eléctricos disponen de velocidades de carga opcionales que van desde los 1,5 kWh a los 7 kWh, o dicho de otro modo, en una hora en casa podrás cargar lo suficiente para hacer trayectos de 12,5 kilómetros a 35 kilómetros, respectivamente.

A nivel residencial para poder cargar 200 km (ó 40 kWh) en el coche eléctrico necesitaremos unas cuantas horas. Por ejemplo, si tenemos más de 4 kW contratados necesitaremos diez horas para cargar 200 kilómetros en el coche a un ritmo de 4 kWh; si tenemos más de 5 kW contratados necesitaremos 8 horas para cargar 200 km a un ritmo de 5 kWh, etc. Pero ojo, el coche eléctrico es como un nuevo electrodoméstico, con un nuevo consumo añadido, por lo que finalmente tendremos que contratar más potencia en casa. Lo recomendable es aumentar al menos 2,5 kW la potencia contratada en el hogar, lo que ya supone un coste de poco más de 100 € al año a sumar en las facturas de luz.

La potencia contratada es uno de los aspectos en los que la fotovoltaica tiene poco que hacer, al menos a nivel residencial. Las placas solares fotovoltaicas generan electricidad durante las horas de sol del día, es una energía que se puede considerar potencia instantánea y que se suma a la potencia contratada en casa en ese momento, pero es una energía sujeta a los ciclos de día y noche y a las condiciones climatológicas.

Por lo que no siempre se podrá reducir potencia contratada instalando un sistema de autoconsumo fotovoltaico, pero siempre ahorrarás -y mucho- en consumo eléctrico generando el combustible para tu vehículo desde casa.

¿Cuánto cuesta el combustible eléctrico?

Cargar 120 kilómetros en un coche eléctrico puede suponer un coste diario medio en facturas de luz de alrededor de 3,5 €, dependiendo del tipo de tarifa y de las horas en las que carguemos el coche.

Al cabo de un mes, la factura podrá aumentar una media de 105 €, lo que al año nos puede suponer un gasto de alrededor de 1.260 €. Este es el caso más ‘extremo’ de uso de un vehículo eléctrico (que en adelante nos referiremos a él como ‘Supuesto 2’).

Realmente la distancia media que realiza un ciudadano español en su vehículo es de alrededor de 30 kilómetros al día. Por lo que, para cargar 30 kilómetros en un coche eléctrico necesitaremos alrededor de 6 kWh al día, con una carga lenta a 2,3 kWh podrías cargar tu coche en dos horas y media, lo cual supondría un coste diario de alrededor de 0,62 € al día. En un mes, tu factura de la luz podría aumentar en torno a 18,75 €, ó 225 € al año. A este caso nos referiremos en adelante como el ‘Supuesto 1’ y en la siguiente tabla resumimos ambos escenarios:

Como indicábamos anteriormente, este consumo se sumaría a la factura de la luz y para este ejercicio vamos a partir del consumo típico de una familia de cuatro miembros, dos adultos y dos menores, con un consumo anual de 4.900 kWh o con un coste medio en facturas de 94€/mes. Por lo que la factura de la luz, sumando el consumo del coche eléctrico, quedaría como vemos en la siguiente tabla:

Las cargas del coche eléctrico pueden tener un coste en consumo diferente según la tarifa de luz que tengas y a las horas que cargues el coche. Recargar el vehículo por la noche con la tarifa SuperValle (DHS) tiene un coste de alrededor de 0,07 €/kWh (más impuestos).

Por otro lado, cargar el coche durante el día puede salirnos en torno a 0,14 €/kWh (más impuestos). Es decir, echarle combustible al vehículo puede salir hasta el doble de caro en función del momento del día en que carguemos el coche y de la tarifa de luz que tengamos contratada.

En este sentido, la primera conclusión acerca de la factura de luz y el coche eléctrico es que debes estar pendiente de la tarifa que tienes en casa si no quieres que se te dispare el coste en consumo eléctrico, que en uno y otro supuesto puede suponer hasta un 50% más de lo planteado en este ejercicio.

Breve introducción a la fotovoltaica

Antes de entrar a valorar la viabilidad económica de producir el combustible desde casa, conviene realizar una breve introducción al funcionamiento de la fotovoltaica.

Vaya por delante que las instalaciones de placas solares fotovoltaicas a nivel residencial o industrial son perfectamente legales y posibles. No hay ninguna penalización, multa, sanción, gravamen extraordinario o ‘impuesto al sol’ (información de casos reales aquí).

Las instalaciones de placas solares fotovoltaicas o autoconsumo conectado a la red eléctrica se ‘enchufan’ al contador, es decir, van a proporcionar electricidad para cualquiera que sea el consumo eléctrico de tu vivienda en ese momento. Ya puede ser para la lavadora, el frigorífico, la Play Station, el suelo radiante o la depuradora de la piscina, mientras haya energía fotovoltaica directa o acumulada suficiente entonces no le pedirás nada a la red eléctrica y éste será un consumo totalmente cubierto por el sistema fotovoltaico.

Cabe señalar también que los sistemas fotovoltaicos funcionan en simultaneidad con la red eléctrica, pero ahora la energía que proviene de la calle pasa a ser una fuente auxiliar que sólo actúa cuando la producción de las placas solares o la energía acumulada en las baterías no alcanza a cubrir tu demanda en casa en ese momento.

Por tanto, otra conclusión importante a destacar es que las instalaciones de placas solares fotovoltaicas sirven para proporcionar electricidad para todos los consumos eléctricos de la vivienda.

Entrando en una mayor profundidad sobre esta conclusión, podemos decir que hacer una instalación fotovoltaica solo y exclusivamente para cargar un coche eléctrico, aislada del resto de consumos, no tiene ningún sentido. Esto se debe a que la fotovoltaica produce energía aprovechable para todos los aparatos de casa. Es decir, podrás producir electricidad para cargar el coche, el móvil, dar energía al router o usar la electricidad para calentar agua, enfriarla o lo que sea que requiera energía eléctrica para funcionar.

A su vez, la energía que proporcionan los módulos fotovoltaicos dependerá de multitud de variables. No obstante, lo que más influye es el tamaño de la instalación, la época del año, las condiciones climatológicas de ese momento y la hora del día.

Producción eléctrica en diferentes jornadas a lo largo del año

En el siguiente gráfico se representa cómo se distribuye la producción eléctrica de un sistema fotovoltaico a lo largo de un día de mayo y un día de enero con “cielos despejados” y con una instalación de 14 placas de 270Wp para una potencia pico de 3,78 kWp:

Y por si te lo estás preguntando, así se distribuye la energía fotovoltaica un día completo de lluvia:

Cifras a la hora de cargar un coche eléctrico con paneles solares

Hechas estas aclaraciones vamos a ver los números que presenta cargar un coche eléctrico con un sistema fotovoltaico.

Partimos de un consumo en casa de 94€ al mes ó 1.127 € al año en facturas de luz. En el ‘Supuesto 2’ donde un conductor necesite cargar 120 km al día en el coche la factura puede aumentar en 105€ al mes lo que al año supondría pagar en total 2.387 € en facturas de luz. Bastaría realizar una instalación de 14 placas de 270 Wp para un total de potencia instalada de 3,78 kWp, para cubrir alrededor del 90% del combustible del coche y para poder ahorrarnos el 58% de la factura ó 1.384 € al año (porque en este ejercicio estamos dedicando la mayor parte de la energía a cargar el coche eléctrico). De manera que se podría amortizar la instalación fotovoltaica en unos tres o cuatro años.

Pero claro, este rendimiento se presentaría si el usuario hace esos desplazamientos por la noche y si las cargas del coche las realiza entre las 9:00 am y las 19:00 pm, durante las horas de sol del día, lo cuál va a ser bastante inusual en una vivienda, pero sin embargo es bastante realista en tu lugar de trabajo, posibilidad que trataremos en el próximo artículo de esta serie.

En la siguiente gráfica podemos ver cómo la energía solar podría cubrir las cargas de un coche eléctrico que necesite una carga de 120 km, es decir, 24 kWh a un ritmo de 2,3 kWh:

Vayamos a un escenario más realista: el ‘Supuesto 1’. Al igual que en el ejemplo anterior venimos de pagar una factura en casa de unos 94 € al mes o 1.127 € al año, e introducimos los nuevos consumos del vehículo eléctrico. En el ‘Supuesto 1’ el conductor realiza desplazamientos diarios de alrededor de 30 kilómetros y carga el coche en casa todos los días después de comer, por lo que la factura le subirá de media unos 18,75 € al mes, lo que, al cabo de un año, supondrían subir la factura hasta unos 1.352 € en total. En este caso bastaría con una instalación de 12 placas de 270 Wp para autoproducir el 90% del combustible del coche eléctrico y tener mucha energía disponible para otros usos, de forma que en total podrías ahorrarte cerca del 60% de factura ó 784 € al año, amortizando la inversión en fotovoltaica en unos seis o siete años.

En la gráfica que ponemos a continuación presentamos un escenario más realista y cercano a una vivienda habitual, donde el usuario del coche eléctrico puede poner a cargar el auto después de comer y reposta lo suficiente para realizar trayectos de 30 kilómetros, es decir, 6 kWh a un ritmo carga de 2,3 kWh:

En la siguiente tabla resumimos las cifras más relevantes de ambos supuestos:

Sistemas de acumulación y coche eléctrico

Y, ¿tiene sentido acumular energía en un sistema de baterías para poder cargar tu coche durante la noche? Es una pregunta lógica y razonable, aunque ya te adelanto que no es del todo una buena idea cargar una batería para cargar otra batería. Es ineficiente por las pérdidas en transformación si te planteas aislar las baterías de la casa al coche y viceversa, sin embargo es muy interesante para conseguir mayor ahorro en la factura de la luz y, sobre todo, mayor independencia de la red eléctrica.

Añadirle un sistema de acumulación con baterías de litio (similares a las baterías de los vehículos eléctricos) a tu instalación fotovoltaica te da la posibilidad de aprovechar el excedente energético producido por las placas y no desperdiciar esa energía (más información aquí). Así podrás hacer uso de esa energía sobre todo durante la noche.

Se trata de una configuración con un gran rendimiento que te permite ser casi independiente de la red eléctrica. Actualmente el coste de acumular energía en baterías de litio es alto y, claro, la batería posiblemente se haya descargado antes de que conectes el vehículo por la noche, porque la batería está conectada para cubrir cualquier consumo eléctrico en casa.

No obstante, ayudará sin duda a reducir la factura de la luz. Podrías, incluso, autoabastecerte hasta el 100% del consumo eléctrico de casa, pero cargar una batería para después cargar otra batería no es lo más eficiente en una vivienda particular. Situación contraria ocurre en un bloque de viviendas donde sí puede tener mucho sentido por otras cuestiones, tal y como explicaremos en el último artículo de esta serie.

Conclusiones

En definitiva, producir el combustible de tu coche eléctrico en tu vivienda, por tus propios medios, a través de una instalación fotovoltaica, es una buena decisión desde el punto de vista económico y medioambiental, pues ahorrarás en combustible eléctrico no sólo para tu vehículo sino también para la vivienda. Y es que cambiar combustibles fósiles por energía solar producida por ti mismo era, hasta hace poco, un cuento de ciencia ficción, pero a día de hoy es una opción muy real y que está al alcance de cualquier mano.

 

Imagen principal: Solarwatt y BMW

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Carlos Domínguez Jiménez
Carlos Domínguez Jiménez
1 year ago

Excelente artículo. Enhorabuena. Me surge la duda de ¿que cantidad de energía se pierde en forma de calor al cargar una batería de un coche? Porque si un móvil se calienta con un consumo de unos 8/12 watios, entiendo que la batería de un coche ha de disipar muchos kWh en forma de calor al ser cargados. La pregunta es si la batería del vehículo necesita 40 kWh en una carga completa. ¿Cuantos kWh son necesarios producir para completar esa carga con el sistema fotovoltáico? Que rendimiento de carga tiene una batería?
Gracias. Saludos

Alfonso Garcés
Admin
1 year ago

Buenas Carlos, déjanos por favor tus datos de contacto a través del formulario de nuestra web y te informaremos de todo lo que necesites.

https://www.quantumenergia.es/es/contacto/

Muchas gracias

trackback

[…] este asunto, desde Quantum Energía Verde ya hablábamos hace unos meses sobre la posibilidad de cargar un coche eléctrico mediante paneles solares fotovoltaicos, concluyendo que se trata de una práctica no solo viable, sino también […]

Leo
Leo
1 year ago

Y ahora con el consumo neto como lo ves ? Aún pagando poco , para los que sean gastones en electricidad (coche eléctrico) podría ser energía gratis o casi no ?

Juan Carlos Benito Martin
Juan Carlos Benito Martin
11 months ago

Muy bueno el articulo.
Pero yo creo que la idea de tener baterías en la placas solares para cargar el/los coches, no es mala idea ya que durante el día, por lo menos en mi caso, apenas tenemos consumo de luz porque estamos trabajando o fuera, y por la noche con las baterías cargadas de la placas solares, cargaría el/los coches mientras estamos durmiendo listos para el día siguiente.
No crees que esta teoría podría ser correcta?
Muchas gracias.

Manuel rivera
Manuel rivera
3 months ago

Buenas me gustaria saber cuantas placas solares serian necesario para cargar una bateria de un coche electrico y de cuanto kw por placa gracias.

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