martes, 5 de abril de 2022

La energía solar y el coche electrico: la simbiosis perfecta

Aerotermia, coche eléctrico y fotovoltaica

Muy poco a poco el coche eléctrico se abre camino entre los consumidores. Su crecimiento es lento, en 2021 se vendieron 23.686 coches eléctricos puros que supusieron el 2,63 % de todos los vehículos vendidos, y todo ello a pesar de las ayudas estatalesHay muchos motivos por los que las ventas de este tipo de vehículos no crece como era de esperar. Por un lado están los complicados trámites de las ayudas, que en el mejor de los casos y si todo va bien, se cobran después de 8 o 10 meses de espera. Y al final, tras declararse en la renta del año correspondiente, pueden acabar en descuentos reales en torno a los 4.500-5.000 €. Y eso supone adelantar una cantidad elevada de dinero en cualquiera de los modelos eléctricos que se venden.

Las subvenciones tienen trámites complicados 

Por otro lado el precio sigue siendo determinante y a pesar de que el cliente final deja a un lado el factor emocional y se decanta por lo práctico y rentable, cualquier coche eléctrico, aun siendo de la gama más baja, sigue siendo muy caro en comparación con su homólogo de combustible. No en vano, la lista de los más vendidos la encabeza Tesla y su Model 3, pero en los siguientes puestos del pódium aparecen el Dacia Spring y el Renault Zoe.

Pero la palanca que más frena la expansión de los coches eléctricos, bajo las circunstancias anteriormente descritas, es la dificultad para tener un cargador privado, bien porque el vehículo duerme en la calle o bien por la imposibilidad, aun teniendo garaje, de pasar el consumo del cargador por el contador propio que hace obligatoria la contratación de un segundo suministro eléctrico con los gastos fijos que esto acarrea.

Si a esto le sumamos los altos precios de los pocos cargadores públicos que hay, es difícil rentabilizar esta compra. Como he dicho anteriormente, el coche eléctrico se puede comprar por muchas razones pero la principal es el ahorro final con respecto a uno de combustible y este ahorro es difícil de ver con los precios actuales de la electricidad tanto en el hogar como en los cargadores públicos. Al final, tienes la impresión de que la rentabilidad y el negocio lo consigue el resto de los agentes que intervienen en este mercado. Pero si tienes la posibilidad de montar un cargador de tu propiedad, sea en un garaje comunitario o en uno propio, ya has recorrido una parte importante del camino hacia el coche eléctrico.

Hay que elegir una buena tarifa eléctrica

Es verdad que uno se asusta con las continuas noticias sobre los precios actuales de la electricidad pero, sin negar la realidad, lo único que ha ocurrido es que el paradigma sobre que el mercado PVPC era más barato que el mercado libre a saltado por los aires. Así que si te preocupa tu gasto eléctrico, tengas coche eléctrico o no, te recomiendo que cuanto antes pases al mercado libre; sobre todo si tus consumos con el coche van a ser elevados. Hoy en día hay planes en los que pagas 0,03 €/kWh en horario nocturno y otros, con precio fijo todo el día, a precios más o menos asequibles.

La generación fotovoltaica es la aliada natural de la movilidad eléctrica

Otro mercado muy ligado al coche eléctrico es el de la energía fotovoltaica. Al contrario que este, la fotovoltaica está experimentando un crecimiento exponencial en los últimos años y las ayudas europeas van a permitir que este crecimiento se mantenga en el tiempo. Las subvenciones estatales y las exenciones en el pago del IBI de algunos ayuntamientos pueden cubrir hasta el 75% del coste de la instalación. Nada que ver con la subvención de 7.000 € para el vehículo eléctrico que en el mejor de los casos cuesta mas de 25.000 €. Sirva como ejemplo mi instalación fotovoltaica que, entre subvenciones, exenciones en el pago del IBI y ahorro en el consumo de electricidad, dentro de 5 años la inversión se habrá pagado sola. 

La energía fotovoltaica se muestra como el mejor aliado para el coche eléctrico, sobre todo si cumples las condiciones para poder cargar en las horas de sol, ya que permite maximizar la transferencia de la energía que genera la instalación fotovoltaica y verter apenas energía a la red eléctrica.

Mención a parte merecen los vehículos eléctricos con tecnología V2H en los que su batería forma parte de la instalación eléctrica y es capaz de almacenar los excedentes fotovoltaicos y también ceder energía a la casa cuando esta lo requiera. En mi opinión no deja de ser una batería cara. Al fin y al cabo estos vehículos eléctricos cuestan más de 30.000 € y quitarle vida útil en continuas cargas y descargas en el hogar no creo que sea muy razonable. Pero seguro que para gente que hace pocos kilómetros, y no es un problema la posible degradación de la batería, es la manera de amortizarlo. No solo por el coste ridículo en sus desplazamientos sino por la acumulación de energía gratis y el posterior vertido sin coste cuando su red doméstica lo requiera.

Unidad exterior de la aerotermia

Todas mis inversiones han sido premeditadas y estudiadas minuciosamente para conseguir depender sólo de la energía eléctrica. Por lo tanto, mi primera acción consistió en apostar por un hogar alimentado sólo con electricidad. Con esta decisión eliminé el gas de la ecuación y aposté por un sistema de calefacción y ACS (Agua Caliente Sanitaria) lo mas eficiente posible, huyendo de los termos eléctricos convencionales e intentando aprovechar la instalación de suelo radiante original. Opté por la aerotermia porque en mi zona geográfica la temperatura rara vez baja de los 4ºC y porque es un sistema muy eficiente con temperaturas de calefacción por debajo de los 40ºC.

Datos reales de la eficiencia de la aerotermia

Para hacernos una idea, esta aerotermia ha sido capaz de generar un calor útil, durante los primeros 94 días que llevamos de este año, de 7.039 kWh en calefacción y 422 kWh en ACS. Sin embargo el consumo eléctrico en este periodo ha sido de 1.867 kWh de calefacción y 134 kWh de ACS. Eso significa que por cada kWh gastado se ha generado en calor unos 3,77 kWh para la calefacción y unos 3,15 kWh para el ACS, o dicho de otra manera, se ha conseguido un COP real (Coefficient of Performance o Coeficiente de Rendimiento) de 3,77 para la calefacción y 3,15 para el ACS. La menor eficiencia al generar ACS se debe principalmente a que las temperaturas a conseguir son mayores que en la calefacción. En mi caso 40ºC para el agua de calefacción frente a los 46ºC para el ACS y 60ºC en el caso del ciclo anti-legionela. De todas formas hay que leer con mucho cuidado las especificaciones de las aerotermias ya que los valores teóricos de COP en general se dan para dos temperaturas de impulsión en la calefacción (35ºC y 55ºC) y para dos temperaturas exteriores (7ºC y -7ºC) con lo que el COP teórico puede variar entre 4.4 (salto de 7ºC a 35ºC) y 1,7 (salto de -7ºC a 55ºC). Por eso, el tener un suelo radiante de baja temperatura ya instalado y vivir en una zona climática no demasiado extrema hace que la adopción de la aerotermia como sistema de calefacción y ACS sea muy racional.

Una elección totalmente racional

Aunque no pertenece propiamente al ámbito del hogar, el vehículo y su combustible es otro gasto importante. Pensé que no podía hacer nada por ahorrar en combustible salvo cambiar a un trabajo más cercano a casa o conducir de manera eficiente y más despacio. Lo que si podía hacer era cambiar de combustible y más adelante, poder generarlo yo mismo. Y esa fue la segunda decisión de calado: cambiar a un coche eléctrico. Como dije anteriormente, es una compra racional y muy sopesada. Por un lado, puedo poner sin dificultad un cargador en mi casa y por otro lado la amortización con respecto a un vehículo de combustión está asegurada por la cantidad de kilómetros anuales que realizo. Solo necesitaba comprar un vehículo pequeño, en el 90% de las ocasiones viajo solo, con el que pudiera recorrer 200 km al día bajo cualquier condición climática. Y por eso me decanté por este Peugeot e-208 del que doy cumplida cuenta en este blog. Si me hubiera sobrado el dinero y no tuviera en el punto de mira los costes de utilización, me hubiera encantado un Hyundai Kona o un Volkswagen iD3, pero no fue el caso.

La instalación fotovoltaica te permite "fabricar" tu propia energía

Esa es una de las virtudes de la electricidad. Uno no puede "fabricar" su propia gasolina o gas pero si puede "fabricar" su propia electricidad y es ahí donde entra la fotovoltaica que es la tercera pata de mi apuesta. Una instalación fotovoltaica que tras unos cuantos ajustes pueda generar hasta el 75% de la energía que consumo. A día de hoy estoy auto-consumiendo una media del 60% debido a que aun no tengo implementado del todo un buen sistema de control de los excedentes. Eso no significa que el otro 40% lo este tirando a la basura; simplemente la compañía comercializadora de electricidad me lo retribuye a la mitad del precio que me cobra por cada kilovatio consumido de su red. Algunos les parece un robo pero a mi me compensa, nunca mejor dicho, mientras voy consiguiendo que automatización tras automatización el porcentaje de auto-consumo crezca.

La automatización permite ajustar los consumos a la producción

En otoño e invierno el gasto de la aerotermia, tanto de calefacción como de ACS, queda compensado parcialmente con la producción solar. Luego, en los días que hago tele-trabajo y fines de semana, dejo cargando el coche sólo con energía excedentaria y al final del día, si no está al 100%, termino de cargarlo consumiendo de la red eléctrica. En esta época del año la producción no es muy elevada ya que por ejemplo en marzo la producción fotovoltaica ha sido de 563 kWh, de los cuales, 346 kWh los he auto-consumido y los otros 217 kWh los he enviado a la red como excedente. La energía consumida en la vivienda ha sido de 1.320 kWh, de los cuales, 970 kWh se han comprado a la red y los otros 346 kWh provienen de los excedentes anteriormente citados.

Teniendo en cuenta que en mi tarifa eléctrica la energía consumida se paga a 0,11 €/kWh y la excedentaria me la compensan a 0,05 €/kWh entonces tenemos un ahorro de casi 50 € en uno de los peores meses del año en cuanto a producción y cuando aun no tenía automatizadas tareas que permiten desviar ciertos consumos a horarios donde hay producción solar.

Gestión energética del mes de enero



Comparativa de producción en dos días soleados de diciembre y marzo

A medida que llega la primavera y el sol está más alto, las producciones aumentan significativamente. En la anterior imagen podemos ver como el 31 de enero, el día más soleado del mes, la instalación produjo 25 kWh al día mientras que el 23 de marzo, que también hizo todo el día sol, produjo 46 kWh. En los meses de abril a septiembre el sol permanece en el cielo más horas y el ángulo de incidencia con respecto a las placas solares se va aproximando a los 90º con lo que la producción se ensancha y permanece más tiempo en el límite de producción que en mi caso es de 6 kW por la limitación del inversor. Estoy convencido que a finales de junio, coincidiendo con el solsticio de verano, llegaré a ver producciones por encima de los 60 kWh diarios.

Mientras tanto, de cara a los próximos meses, tengo la intención de implementar algunas mejoras en el aprovechamiento de los excedentes. Por un lado, en las horas centrales del día y si las condiciones de producción lo permiten, activar la acumulación de energía en el calderín de ACS. Normalmente, por eficiencia, mantengo la producción de ACS con una temperatura de 46ºC de tal forma que, con los mandos termostáticos de la casa, cada uno elige la mezcla deseada de temperatura. En horas de producción solar, cuando hay excedentes, incremento automáticamente la consigna del ACS hasta llegar a los 60ºC de tal forma que acumulo energía eléctrica en forma de calor. Este extra de calor gratis sirve para gastar menos agua caliente al tener que mezclarla con mucha más agua fría y sirve también para evitar los costosos ciclos anti-legionela. Estos ciclos se realizan automáticamente y sin posibilidad de anulación cada mes y se caracterizan por poner el ACS a 60ºC durante una hora. En este caso quedan inhibidos al entender el sistema que ya se están haciendo con la consigna de temperatura a 60ºC.

El Policharger gestiona muy eficientemente el auto-consumo

Pero el auto-consumo más eficiente y más importante se realiza en la carga del coche. En eso tengo que decir que soy un privilegiado ya que puedo tele-trabajar dos días por semana (martes y jueves) y de esta forma cargar durante el fin de semana y en esos dos días, los 22 kWh que necesito para desplazarme a la oficina los lunes, miércoles y viernes. El cargador Policharger que compré en su día permite controlar los excedentes fotovoltaicos y auto-consumir todo lo que se produce cargando el coche. La carga arranca cuando hay el excedente supera los 1.300 w y luego se va regulando para que nunca se supere el valor de los excedentes de cada momento de tal forma que el aprovechamiento es máximo.

En días nublados o con muchas nubes no es muy conveniente activar esta función ya que en cuanto la producción baja de los 1300 w el sistema se detiene hasta que no se vuelve a superar esta cifra y creo que las continuos arranques y paradas de la carga son perjudiciales para vehículo. En esos días, gracias a que tengo una tarifa única las 24 horas, pongo el coche a cargar a las 9 de la mañana a 3 kWh para aprovechar el poco excedente que hay sin importarme gastar electricidad de la compañía ya que de todas formas lo tendría que hacer después, al mismo precio, y dejar listo el coche para al día siguiente ir a trabajar.

En días nubosos es mejor no utilizar el cargador y optar por otras cargas

De todas formas siempre se pueden utilizar otros gestores de excedentes, como por ejemplo el FreeDS que gastaría la energía excedentaria en calentar cualquier elemento resistivo (radiador eléctrico, calentador de agua de piscina, recirculador de piscina, etc.) al que no le haga mal los continuos arranques y paradas o las modulaciones en el suministro.  
 
Sin embargo en días más o menos despejados es una gozada ver como se aprovecha el sol para cargar gratis el coche. Es una satisfacción pensar en la idea de "fabricar" el combustible que te llevará y traerá del trabajo a coste cero durante la primavera y hasta bien entrado el otoño.

Máximo aprovechamiento de la energía solar

En todo caso, estos ahorros de energía no se ven reflejados en el Histórico de Consumos e Histórico de Gastos ya que no todo el mundo puede optar a este tipo de instalaciones y tampoco quiero desvirtuar los costes de un usuario normal. Así que cuando cargo en casa sigo imputando el coste de cada carga cuando en realidad más de la mitad de la energía cargada en la batería del coche me ha salido gratis.

En fin, una entrada un poco alejada de la temática habitual del blog pero que espero sepáis apreciar en su justa medida y en la que he pretendido dar una visión de las posibilidades que la energía fotovoltaica, en simbiosis con el vehículo eléctrico y con otros consumidores de energía de la casa.

En la próxima entrada al blog, si no se tuerce nada, hablaré sobre la revisión de los 75.000 km y sobre el estado de salud de la batería. Eso ocurrirá allá por agosto así que mientras tanto, conducir con cuidado y que todo os vaya razonablemente bien.

Un saludo.