Solución al sistema de carga 100% renovable para vehículo eléctrico de la FCFM

Abstract

Una de las grandes problemáticas del último siglo son el calentamiento global y la crisis climática, siendo una de las formas de enfrentar esta situación el uso de energías renovables.

Es en este contexto que la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile ha dado comienzo apuntando hacia un campus más sustentable. Esto se inicia mediante el uso de un vehículo eléctrico, pero para lograr que su uso no genere emisiones de carbono, primero hay que asegurar que el suministro eléctrico sea 100% renovable.

Con esta problemática nace este tema de memoria, en donde se busca encontrar una solución al sistema de carga del vehículo eléctrico de la FCFM que contemple el uso de un sistema fotovoltaico y un sistema de almacenamiento en base a baterías que asegure un funcionamiento 100% renovable.

Para llevar a cabo esto, primero se realiza una investigación de las principales aplicaciones similares a está en otros campus universitarios a lo largo del mundo para evaluar y tomar ideas de como se podría llevar a cabo este proyecto.

Se desarrolla e implementa un modelo de simulación para la optimización energética del sistema. La información requerida incluye la radiación solar en el lugar donde se encuentran instalados los paneles, generar perfiles de consumo del vehículo en base a entrevistas y definir los indicadores que permiten comparar cada alternativa de red.

De estas alternativas, se evalúa el caso actual, correspondiente al uso de un vehículo convencional y se compara con las distintas opciones de la red, las que incluyen principalmente aumentar la potencia instalada de paneles solares. De estos casos, se encuentra la manera de que todos los indicadores permitan una operación 100 renovable de vehículo eléctrico, lo cual logra satisfacer el objetivo principal de asegurar un suministro completamente renovable.

Finalmente, los resultados de esta investigación muestran una reducción en la huella de carbono de 4,2 toneladas anuales de CO2 eq al utilizar la topología de red propuesta y reemplazar un auto convencional por un vehículo eléctrico. Esto también genera una disminución en los costos de operación de $2.637.533 anuales, tanto del sistema al que se inyectan excedentes de energía como del vehículo que se planea cargar.

Como trabajo futuro queda la implementación real de la topología de red obtenida de esta investigación, junto con un sistema de medición en tiempo real del consumo del vehículo, esto con el fin de verificar los resultados obtenidos.