Un nuevo sistema inteligente desarrollado por la Universidad de Cádiz reduce hasta un 36% la dependencia de la red eléctrica en viviendas que generan su propia energía, mejorando la eficiencia energética.
Un innovador proyecto de investigación financiado por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación y desarrollado por la Universidad de Cádiz (UCA), ha dado lugar a un sistema inteligente que gestiona en tiempo real la energía en viviendas capaces de producir su propia electricidad y calor. Este avance permite reducir hasta un 36% la dependencia de la red eléctrica.
Este trabajo, liderado por el grupo de investigación en Tecnologías Eléctricas Sostenibles y Renovables, se realiza en colaboración con la Universidad de Bayreuth (Alemania) y la Universidad de Cardiff (Reino Unido). La herramienta desarrollada coordina automáticamente los equipos energéticos para maximizar el aprovechamiento de fuentes renovables, minimizando así la dependencia del suministro eléctrico convencional.
El enfoque del proyecto se centra en los prosumidores energéticos, aquellos usuarios que generan y consumen energía. Para funcionar adecuadamente, estos deben contar con instalaciones que incluyan paneles solares fotovoltaicos, baterías para almacenar excedentes, termos eléctricos y calderas de gas como soporte térmico. El sistema vincula todos estos elementos mediante un control sencillo que se conecta a la red wifi del hogar.
A diferencia de tecnologías anteriores que emplean reglas complejas para gestionar el reparto energético, este modelo actúa como un "cerebro" que analiza rápidamente diversos parámetros: disponibilidad de energía renovable, potencia consumida, excedente almacenado y demanda térmica. Con esta información, ajusta el funcionamiento de los equipos para priorizar el uso de energías limpias y reducir al mínimo el uso del sistema eléctrico o gas convencional.
Las pruebas realizadas en laboratorio han demostrado que esta innovación puede disminuir la dependencia eléctrica hasta un 36% respecto a sistemas sin gestión inteligente. Según Pablo Horrillo, investigador de la UCA y coautor del estudio, aunque los valores puedan parecer modestos durante simulaciones cortas, su extrapolación a periodos más prolongados podría resultar en ahorros significativos a lo largo del año.
El artículo 'Dynamic real-time control for a multi-energy prosumer with electricity and heat', publicado en la revista Energy and Buildings, presenta un modelo versátil basado en diferentes estados operativos. En condiciones soleadas, el sistema utiliza al máximo la energía generada por los paneles solares para satisfacer las necesidades eléctricas y térmicas mientras recarga las baterías. Durante períodos intermedios o con baja generación solar, ajusta automáticamente el uso energético priorizando los consumos esenciales.
Los investigadores han validado este desarrollo mediante simulaciones bajo diversas condiciones ambientales y demandas energéticas. Los resultados indican que es posible reducir prácticamente a cero la dependencia de la red eléctrica en muchas situaciones, manteniendo un control preciso sobre temperatura y equilibrio entre producción, almacenamiento y consumo energético.
Además, este modelo destaca por su eficiencia computacional; requiere hasta 30 veces menos tiempo de cálculo que otros métodos más complejos. Esto permite una adaptación rápida a cambios en tiempo real con errores mínimos durante el control operativo. Pablo García, también autor del estudio, resalta que esto brinda confianza al usuario gracias a su robustez y capacidad de respuesta.
La solución presentada es práctica y escalable; puede implementarse utilizando dispositivos electrónicos asequibles similares a los utilizados en domótica. Simplemente conectándolo a la red wifi del hogar se puede comunicar con sensores del inversor solar, batería y caldera para automatizar órdenes.
Actualmente, esta herramienta está en fase avanzada de validación en laboratorio con potencial aplicación tanto en viviendas individuales como en comunidades energéticas. Luis Fernández, responsable del grupo investigador, señala que el objetivo es empoderar al usuario para que deje atrás su rol pasivo como consumidor tradicional y logre ser autosuficiente energéticamente.
A medida que avanza el desarrollo, el equipo trabaja también en soluciones más complejas capaces no solo de reaccionar ante cambios inmediatos sino también anticiparse mediante previsiones sobre consumo y generación energética. Esto permitiría optimizar costos adaptando el uso energético según las fluctuaciones del precio eléctrico e incluso explorar formas para que las viviendas contribuyan activamente a estabilizar la red eléctrica local ante perturbaciones.
Es una herramienta que gestiona en tiempo real la energía de viviendas que producen su propia electricidad y calor, permitiendo reducir hasta un 36% la dependencia de la red eléctrica.
El sistema actúa como un cerebro que analiza en milisegundos la disponibilidad de energía renovable, el consumo, el excedente almacenado en la batería y la demanda de calefacción, ajustando automáticamente el funcionamiento de los equipos para priorizar el uso de fuentes renovables.
En pruebas realizadas, se mostró que la innovación puede reducir significativamente la dependencia de la red eléctrica y mejorar la eficiencia global al utilizar mejor las fuentes renovables y almacenar energía excedente.
Sí, el sistema es práctico y escalable, ya que puede implementarse en dispositivos electrónicos de bajo coste conectados a la red wifi del hogar, facilitando su comunicación con los sensores energéticos existentes.