El estudio confirma la viabilidad de la integración fotovoltaica en vehículos comerciales, alcanzando una eficiencia del 66% y demostrando el potencial de la energía solar para la movilidad sostenible.
Un equipo de investigadores europeos ha logrado extender la autonomía de un vehículo eléctrico comercial ligero en 530 kilómetros mediante la incorporación de paneles solares fotovoltaicos. Durante cuatro meses de pruebas en distintas condiciones de estacionamiento y conducción, el sistema fotovoltaico alcanzó una eficiencia de hasta el 66%, confirmando el potencial de esta tecnología para optimizar el consumo energético en el transporte por carretera.
Tecnología fotovoltaica integrada en vehículos
El concepto de energía fotovoltaica integrada en vehículos (VIPV, por sus siglas en inglés) no es nuevo. Desde la década de 1960, se han desarrollado modelos experimentales de automóviles solares para competiciones y aplicaciones de nicho. Sin embargo, hasta ahora, su uso se ha limitado a funciones auxiliares como alimentar sistemas de refrigeración y aire acondicionado, sin contribuir significativamente a la recarga de la batería de tracción.
El desafío técnico radica en la necesidad de adaptar la energía generada por los paneles solares al sistema de alto voltaje de 400V de los vehículos eléctricos modernos. Para ello, es fundamental contar con convertidores de potencia eficientes que permitan transferir la electricidad generada por los paneles a la batería de tracción sin grandes pérdidas de energía.
Pruebas en Hannover: rendimiento de los paneles solares
El estudio, llevado a cabo en la región de Hannover, Alemania, evaluó el rendimiento de un sistema fotovoltaico con una potencia nominal de 2.180 Wp instalado en una furgoneta eléctrica comercial ligera.
El sistema incluía módulos de silicio planos ubicados en el techo, los laterales y la parte trasera del vehículo, junto con la electrónica necesaria para conectar la generación solar al sistema de alto voltaje del vehículo.
Los datos recogidos durante las pruebas muestran una producción total de energía de 133,32 kWh en condiciones de estacionamiento, mientras que en movimiento se alcanzaron 6,12 kWh. La energía generada por el sistema permitió extender la autonomía del vehículo en 530 kilómetros, lo que representa un 30% de la distancia total recorrida durante el período de medición (abril-julio de 2021).
Diferencias de rendimiento según la ubicación de los paneles
Uno de los hallazgos clave del estudio fue que no todos los paneles solares contribuyeron por igual a la generación de energía. Los módulos ubicados en el techo fueron los más eficientes, mientras que los paneles instalados en los laterales y la parte trasera del vehículo generaron significativamente menos energía.
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Producción de energía en estacionamiento
- Techo: 133,32 kWh
- Parte trasera: 15,4 kWh
- Lado izquierdo: 30,67 kWh
- Lado derecho: 22,99 kWh
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Producción de energía en movimiento
- Techo: 6,12 kWh
- Parte trasera: 0,68 kWh
- Lado izquierdo: 1,08 kWh
- Lado derecho: 1,86 kWh
Estos resultados evidencian que la orientación de los paneles y la presencia de sombras afectan considerablemente la eficiencia del sistema.
Impacto en la electrificación del transporte y desafíos tecnológicos
La electrificación del transporte es una de las estrategias clave para la reducción de emisiones de carbono. Sin embargo, la sostenibilidad de los vehículos eléctricos depende en gran medida de la fuente de electricidad utilizada para su recarga.
El desarrollo de vehículos con generación solar propia puede reducir la dependencia de la red eléctrica y aumentar la autonomía, especialmente en sectores como el transporte de mercancías y la logística urbana.
No obstante, la tecnología VIPV aún enfrenta varios desafíos:
- Limitaciones en la superficie disponible para la instalación de paneles solares.
- Peso adicional y resistencia estructural, que pueden afectar el rendimiento del vehículo.
- Pérdidas de eficiencia por curvatura de los módulos y sombras parciales, que pueden oscilar entre el 8% y el 25%.
- Conversión de voltaje, necesaria para adaptar la energía solar generada al sistema eléctrico de alto voltaje del vehículo.
Para superar estos obstáculos, los investigadores sugieren seguir optimizando la tecnología de los módulos fotovoltaicos, los controladores de carga y la gestión energética.
Futuro de la energía solar en el transporte
A medida que la eficiencia de los paneles solares continúe mejorando y los costos de producción disminuyan, la integración de sistemas fotovoltaicos en vehículos comerciales podría convertirse en una solución viable para reducir el consumo energético y aumentar la autonomía de los vehículos eléctricos.
El estudio demuestra que la energía solar puede ser un complemento realista para la electrificación del transporte, con potencial para reducir costos operativos y mejorar la sostenibilidad en sectores como la distribución urbana y el transporte de última milla.
Si se logran superar las limitaciones actuales, la combinación de electromovilidad y energía solar podría desempeñar un papel clave en la movilidad sostenible del futuro.
