Las instalaciones solares fotovoltaicas en viviendas permiten la generación de energía eléctrica de forma directa, sostenible, y sencilla. Estas instalaciones, habitualmente, se emplean para conseguir rebajar la factura de energía eléctrica de la vivienda, reducir la huella ecológica, y la generación de gases de efecto invernadero, así como incrementar el uso de energías renovables.
No obstante conseguir optimizar este objetivo no es tarea fácil y requiere que la producción de energía y su consumo se simultaneen en la medida de lo posible. Esto pasa por que las personas usuarias traten de desplazar sus consumos dentro de las horas de sol, cosa que no siempre es posible. La introducción del almacenamiento eléctrico en forma de baterías evita, en parte, esa necesidad de que producción y consumo coincidan, permitiendo la utilización de energía renovable en horas en las cuales no hay producción, pero todavía tienen un coste económico relevante.
Un escenario cada vez más electrificado en el que el consumo eléctrico también se emplea para climatizar el interior de los espacios y producir agua caliente sanitaria, plantea múltiples posibilidades de gestión y diferentes enfoques a la hora de optimizar.
Parece claro que poder gestionar la energía producida/almacenada y consumida tomando decisiones con objetivos determinados (rebajar la factura, rebajar el consumo de energía, maximizar la energía solar autoproducida, etc.) requiere un complejo análisis dependiente de muchos factores cambiantes dentro del día (pautas de consumo, precio de la energía, radiación solar, temperatura exterior, etc.).
Es en este ámbito en el que los Controles Predictivos basados en Modelos (MPC) juegan un papel importante. Este tipo de control tiene en cuenta toda esta información y va tomando decisiones buscando un objetivo definido. Para ello cuenta con modelos que predicen el comportamiento de las diferentes instalaciones (vivienda y su equipamiento, instalación fotovoltaica, etc.) en función de su operación.
De esta manera el MPC sabe cómo se va a comportar el sistema de antemano y decide cómo debe operar en cada momento, siendo capaz de actuar automáticamente sobre los equipos que permiten control automatizado, para cambiar el modo de funcionamiento por defecto, o enviando al usuario recomendaciones para el cambio en los hábitos de uso de la energía mediante la aplicación móvil.
Recientemente Tekniker ha puesto en marcha una instalación fotovoltaica para autoconsumo en una vivienda unifamiliar aislada. La instalación es gemela a una de las que se instalará en la isla de La Graciosa y consta de 6 paneles fotovoltaicos con una potencia pico de 2 kW y 4 baterías de gel con una capacidad de acumulación de 8kWh. La vivienda ha sido rehabilitada de forma integral para cumplir con los criterios de un ECCN (Edificio de Consumo Casi Nulo) y cuenta con un equipo que integra ventilación, climatización y agua caliente (180 litros de acumulación) en un único equipo que posee una bomba de calor aire-aire.
Actualmente se está desarrollando un MPC que permita la optimización del sistema completo de manera que gestione tanto la instalación fotovoltaica como la bomba de calor manteniendo las condiciones de confort de los usuarios dentro de la vivienda. Todo esto se integrará en la plataforma REACT y permitirá evaluar la solución en un entorno real. Se espera que los usuarios puedan beneficiarse de una gestión óptima del sistema que redunde en ahorros energéticos y económicos que puedan constatar a lo largo de la duración del proyecto, consiguiendo incrementar el uso de energías limpias reduciendo la huella ecológica, y consiguiendo una mejor estabilidad de la red eléctrica.
Iván Mesonero & Ignacio Lázaro (Tekniker)
