Coches y techos de paneles solares

Apr 15, 2023

Para reducir la contaminación causada por los vehículos ICE que funcionan con combustibles fósiles, el mundo tecnológico ha desarrollado y adoptado varias tecnologías para sustituir los combustibles fósiles como fuente de energía. Los coches eléctricos han sido una de las grandes apuestas para conseguir una movilidad cero emisiones. Algunos de los gigantes de la automoción como el Grupo Volkswagen, General Motors, etc., ya han comenzado a arrasar en el mercado con sus opciones de movilidad eléctrica. Tesla con su Model 3, Audi y su e-Tron, Ford Mustang Mach-E, Hyundai Kona, etc. han sido los modelos que han asentado su presencia en el mercado en los últimos años y meses.

Los vehículos eléctricos dependen de la tecnología de baterías para su combustible. Para repostar se utilizan las estaciones de recarga de baterías o puntos de intercambio, al igual que las gasolineras para los vehículos ICE. Que es donde comienza el primer quisquilloso. Dado que las redes siguen alimentadas por energía respaldada por combustibles fósiles, los detractores señalan que los automóviles eléctricos simplemente sustituyen un combustible fósil por otro cuando se recargan. Cuando lo piensas, hay dos formas obvias de evitar este argumento. Uno, usar paneles solares para cargar los automóviles directamente, y dos, garantizar que las estaciones de carga de vehículos eléctricos funcionen con energía renovable. Como bien se ve aquí, las probabilidades de lograr esto último son mucho más altas que las primeras.

Techos solares en su automóvil

Hasta ahora, el techo del coche ha sido el lugar más lógico para plantearse colocar paneles solares. La energía generada a través de estos techos solares se utiliza para hacer funcionar el vehículo o, de hecho, algún equipo auxiliar clave. Además, los automóviles pueden almacenar la energía en la batería, de modo que cuando no hay disponibilidad de luz solar directa, como los días nublados o la noche, la energía almacenada puede usarse para alimentar algunos dispositivos en el vehículo.

Pero, ¿son viables los coches con paneles solares?

Para satisfacer las necesidades energéticas de una casa típica, el requisito básico sería un panel solar que cubriera 500 pies cuadrados. Pero, ¿cuál sería suficiente para el requerimiento energético de un coche eléctrico?

Hace unos años se hizo un estudio para evaluar el número de paneles solares que se necesitarían para cargar un coche eléctrico. En consecuencia, el estudio descubrió que un modelo de sedán pequeño, Nissan Leaf, a unas 50 millas por día, necesitaría un total de 3,44 kilovatios de paneles solares. Incluso con los paneles de mayor potencia de hoy en día de hasta 800 W, necesitaríamos al menos 4 de estos en un automóvil para generar suficiente energía solar para alimentar el Nissan Leaf que conduce 50 millas. Desafortunadamente, el diseño y la logística dictan que solo se puede colocar uno o un poco más. Por lo tanto, la disponibilidad insuficiente de área de superficie hace que el concepto sea bastante inadecuado para el uso práctico.

Sin embargo, esto no detiene a los fabricantes de automóviles en sus esfuerzos por utilizar este concepto en los automóviles. Algunos de los fabricantes de automóviles como Sono Motors, Lightyear Automotive, Karma, Hyundai y Toyota, y sus productos, ya han logrado que la idea funcione. Han sido ayudados por los avances en el diseño y la flexibilidad de los paneles solares. Sin embargo, muchos de ellos no pueden llamarse "alimentados por energía solar", ya que requieren inviablemente varias horas de carga para un rango muy corto sin ningún asistente de batería externo. Estos vehículos eléctricos híbridos producen una pequeña cantidad de electricidad adicional con la ayuda de células solares.

Otro concepto intrigante pero impresionante es la carga de vehículos eléctricos con techo solar. Esto no solo brinda una fuente de generación de energía limpia, sino que las estaciones de carga de vehículos eléctricos (EVCS) con instalación solar fotovoltaica en el techo (SRTPV) son económicamente más viables que aquellas con la red. Sin embargo, también en este caso, por ahora, la energía solar básicamente significa usar energía solar para alimentar instrumentos clave como la unidad de visualización, no la carga real, ya que la salida de carga rápida simplemente no es posible con un techo solar en el sitio. Sí, una gran planta solar separada montada en el suelo podría alimentar tales estaciones siempre que también exista una gran instalación de almacenamiento de energía. Pero eso lleva los costos a un nivel inaceptable por ahora. Con los estacionamientos techados solares cada día más grandes, espere ver un estacionamiento techado que se duplique como proveedor de energía para los automóviles estacionados debajo más temprano que tarde.

son motores

Sono Motors ofrece el Sion Electric en Europa, mientras que el automóvil puede llegar a Estados Unidos en 2023. Con sus 35 kWh de batería, tiene un alcance estimado de 158 millas (255 km) por carga. Curiosamente, Sono Motors afirma que el automóvil alcanza hasta 34 kilómetros de autonomía por día utilizando únicamente células solares.

Con alrededor de 248 células solares en el techo, el capó, el maletero y los costados, Sion ofrece uno de los espacios solares más grandes en un automóvil del mercado, con toda la superficie del automóvil produciendo 1,2 kW.

año luz automotriz

Otro competidor con vehículo con techo solar es el modelo Lightyear One. Es muy caro en comparación con Sion. Pero el alto costo no es por nada ya que el Lightyear One viene con una batería de 60 kWh. Además, el diseño elegante del automóvil ayuda a proporcionar casi 3 veces el rango que puede ofrecer Sono. El coche tiene una notable autonomía de 710 kilómetros.

Otra característica llamativa sería el techo del Lightyear One que contiene 5 metros cuadrados de células solares. Están dispuestos tan densamente que los paneles solares en su techo y capó brindan aproximadamente la misma potencia de generación que brinda Sono con su diseño solar de casi todo el cuerpo.

Además, Lightyear afirma que One puede obtener 12 km (7,46 millas) de alcance por cada hora que pasa bajo el sol brillante.

hyundai ioniq 5

El Hyundai Ioniq 5 viene con dos tamaños de batería y dos transmisiones: AWD (tracción total) y RWD (tracción trasera). Una batería estándar de 58 kWh ofrece hasta 200 km/125 millas de alcance, y la batería de largo alcance de 72,6 kWh puede proporcionar hasta 500 km/310 millas con una sola carga. Ioniq 5 tiene paneles solares en su techo que actúan como complemento del vehículo eléctrico que de otro modo funcionaría con baterías. Se eligió la energía solar por las ventajas de aumentar el kilometraje, cumplir con los estándares de emisión, la conveniencia del operador del vehículo y los ahorros. Hyundai reclama el rango adicional anual de 2000 km (5-6 km por día) aprovechando solo la energía solar.

Hyundai probablemente dio un paso adelante con su modelo Ioniq 5 CUV (SUV cruzado) con su capacidad para cargar otros vehículos eléctricos e incluso bicicletas eléctricas, bicicletas eléctricas y dispositivos electrónicos personales. Cuando supera el 15 por ciento, se puede enchufar para cargar otro EV. La velocidad de carga del automóvil es de solo 3,6 kW.

Carga de vehículos eléctricos basada en energía solar

Los paneles solares generan electricidad gratis (después del gasto de capital inicial), a la vez que ofrecen una forma segura y conveniente de almacenar energía. Las estaciones de carga solar son la mejor forma de energía de respaldo para los vehículos eléctricos. Hay dos tipos de estaciones de carga solar para automóviles eléctricos, según la configuración: la estación de carga de vehículos eléctricos con energía solar fuera de la red y la estación de carga de vehículos eléctricos con energía solar conectada a la red.

Estación de carga de vehículos eléctricos solares en la red

Un sistema de energía solar conectado a la red transfiere la energía a la red. Cuando el sistema de energía solar está alimentando a la red, la energía eléctrica generada en el hogar se vende a la empresa de servicios públicos. El usuario obtiene la devolución de energía de la empresa de servicios públicos en forma de crédito. Así, uno puede usar ese crédito para recargar el auto en casa.

Un cargador de vehículos eléctricos conectado a la red también es un poco más barato que un cargador fuera de la red que almacena la energía en baterías.

Estación de carga solar fuera de la red

El cargador renovable autónomo para vehículos eléctricos no requiere conexión a los servicios públicos locales. Las baterías son los puntos de almacenamiento de la energía solar generada a través de los paneles. En consecuencia, este punto de almacenamiento cubre las necesidades de carga del vehículo eléctrico.

Gracias a que no se requiere una conexión a la red eléctrica, los cargadores de automóviles eléctricos fuera de la red se pueden colocar prácticamente en cualquier lugar.