Instalación urbana fotovoltaica de carga de coches eléctricos

Abstract

Cada vez parece más evidente que el siglo XXI estará marcado por la eliminación de los combustibles fósiles como única fuente de energía para la movilidad. Actualmente, los países están tomando medidas conjuntas para erradicar los vehículos de combustión del parque automovilístico, evitando las consecuencias desastrosas que sus emisiones contaminantes están ocasionando en la actualidad, como el cambio climático o problemas de salud por inhalación de gases tóxicos. Es ya una realidad que los combustibles tradicionales serán sustituidos por energía eléctrica almacenada en baterías de litio y obtenida mediante métodos sostenibles y limpios (energía solar fotovoltaica, energía eólica…). Sin embargo, esta transición está siendo frenada por la falta de infraestructura de carga de vehículos eléctricos, los cuales necesitan de puntos de carga de mínimo 50 kW para poder cargarse en un tiempo razonable (15-30 minutos). En este proyecto se muestra la viabilidad tanto económica como técnica de realizar una electrolinera alimentada parcialmente por un generador fotovoltaico y además, se demuestra que de esta forma se obtiene el equilibrio óptimo entre sostenibilidad y viabilidad económica. En una primera instancia, se han comparado tres formas de alimentar la electrolinera: mediante la red, mediante un generador fotovoltaico en isla con baterías y mediante la combinación de ambas, conectando la electrolinera a la red e implantando un generador fotovoltaico. Posteriormente, se ha procedido al diseño de la electrolinera que consta de dos puntos de carga de 50 kW cada uno y de un generador fotovoltaico de 53,7 kWp y 270 m2 de superficie. Se ha concluido que la electrolinera diseñada es viable como modelo de negocio (con un TIR de 13,5 %) y que la reducción de las emisiones de gases en la producción de la energía es considerable (500 t CO2 en total).

It seems increasingly clear that the 21st century will be marked by the elimination of fossil fuels as the only source of energy for mobility. Currently, countries are taking joint measures to eradicate combustion vehicles, avoiding the disastrous consequences that their polluting emissions are currently taking place, such as climate change or health problems from inhalation of toxic gases. It is already a reality that traditional fuels will be replaced by electrical energy stored in lithium batteries and obtained through clean and sustainable methods (photovoltaic solar energy, wind energy ...). However, this transition is being slowed down by the lack of charging infrastructure for electric vehicles, which needs charging points of at least 50 kW to be able to charge in a reasonable time (15-30 minutes). This project shows both the economic and technical feasibility of making a charging station partially powered by a photovoltaic generator. Furthermore, it is demonstrated that in this way the optimum balance between sustainability and economic viability is obtained. In a first instance, three ways of supplying the charging station have been compared: by means of the grid, by means of an isolated photovoltaic generator with batteries, and by combining both, connecting the charging station to the grid and implementing a photovoltaic generator. Subsequently, the charging station has been designed, consisting of two charging points of 50 kW each and a photovoltaic generator of 53.7 kWp and a surface area of 270 m2. It has been concluded that the designed charging station is feasible as a business model (with an IRR of 13.5%) and that the reduction of gas emissions in energy production is considerable (500 t CO2 in total).