La suma de los sistemas de almacenamiento de baterías de todos los vehículos eléctricos de Alemania supone una capacidad total de unos 50 GW/hora, lo que supone casi cinco veces el número de sistemas de almacenamiento de baterías estacionarios instalados en el país. Por ello, el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (ISE) de Alemania ha investigado cómo se puede utilizar la batería del vehículo como almacenamiento para el propio hogar en su directriz de carga bidireccional. Para ello, se compararon diferentes tipos de hogares y posibles usos entre sí. El equipo de investigación investigó la tasa de autosuficiencia y el potencial económico, así como los requisitos técnicos para la carga bidireccional. Con las conclusiones del estudio, los investigadores han elaborado una guía, donde se explica cómo se puede utilizar la batería de un vehículo como acumulador en entornos domésticos.
Los coches privados en Alemania permanecen sin uso durante una media de 23 horas al día. Con una capacidad de almacenamiento promedio de 40 a 100 kW/hora, tienen una capacidad que es alrededor de 10 veces mayor que los sistemas de almacenamiento domésticos normales. En el futuro, cuando se pronostica que existan hasta 40 millones de vehículos eléctricos en Alemania, esta capacidad aumentaría a 2 TW/hora, aproximadamente la mitad del consumo eléctrico anual actual de Alemania.
Para poder utilizar un vehículo eléctrico como sistema de almacenamiento doméstico de baterías, debe contar con tecnología de carga bidireccional y un cargador de pared adecuado con flujo de electricidad en ambos sentidos. En épocas de alta producción del sistema fotovoltaico del hogar y bajo consumo al mismo tiempo, la electricidad puede almacenarse temporalmente en la batería del vehículo y volver a ofrecer suministro energético a la casa por la tarde o por la noche.
Utilizando una vivienda unifamiliar con un sistema fotovoltaico y un cargador de pared, el equipo investigó las condiciones en las que vale la pena usar la batería del vehículo como almacenamiento y si se puede cubrir con un sistema solar doméstico. Se consideraron diferentes hogares grandes con diferentes patrones de uso, diferente kilometraje anual, así como diferentes tamaños y sistemas fotovoltaicos orientados de varias maneras. Además, se comparó la carga unidireccional clásica con la carga bidireccional.
Los investigadores de Fraunhofer ISE han elaborado la guía ‘Carga bidireccional’ en base a las conclusiones de su investigación, donde se explica cómo se puede utilizar la batería de un vehículo como acumulador en un hogar.
Baterías de vehículos eléctricos para autoconsumo doméstico
El resultado que obtuvieron los investigadores es que la carga bidireccional aumenta la tasa de autosuficiencia debido al aumento de la demanda de energía del vehículo eléctrico, especialmente para grandes sistemas fotovoltaicos con un tamaño de 10 kWp o más. En los tres casos de estudio, esto reduce los costes de electricidad al mismo tiempo. También puede inyectarse a la red pública o utilizarse como fuente de alimentación de emergencia. Según los resultados, especialmente en hogares con baja autosuficiencia tipo ‘Office’, la tasa de autoconsumo puede incrementarse hasta en seis puntos porcentuales con un vehículo eléctrico bidireccional frente a uno unidireccional.
La implementación práctica de la carga bidireccional ya puede cumplirse en gran medida, según la investigación, pero actualmente se dispone de muy poca infraestructura de carga bidireccional, además de una falta de regulación que defina el marco legal para su uso.
En términos económicos solo hay una ventaja marginal para la carga bidireccional sobre la carga unidireccional, ya que el cargador de pared tiene una baja eficiencia de carga parcial cuando la casa se alimenta desde el vehículo, aunque los investigadores de Fraunhofer ISE esperan que pronto también habrá más desarrollos técnicos para las soluciones de carga bidireccional.
Integrar los vehículos eléctricos en el sistema energético como sistemas de almacenamiento flexibles podría ser un paso más hacia una transición energética descentralizada junto a la participación de los ciudadanos, concluyen los investigadores.