Un equipo de investigación de la Universidad de Cádiz (UCA) ha desarrollado un sistema inteligente para gestionar en tiempo real la energía de viviendas prosumidoras, capaces de producir parte de su electricidad y calor, con una reducción de hasta el 36% en la dependencia de la red eléctrica convencional.
El proyecto, financiado por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía, ha sido impulsado por el grupo de investigación Tecnologías Eléctricas Sostenibles y Renovables de la UCA en colaboración con la Universidad de Bayreuth (Alemania) y la Universidad de Cardiff (Reino Unido).
Gestión inteligente para viviendas con autoconsumo energético
El sistema está diseñado para coordinar distintos equipos domésticos vinculados al consumo y la producción de energía. La vivienda debe disponer de paneles solares fotovoltaicos, una batería para almacenar excedentes, un termo eléctrico para producir agua caliente y una caldera de gas como sistema de respaldo.
La herramienta opera mediante un dispositivo electrónico conectado a la red wifi del hogar. Desde ese punto, analiza en tiempo real la energía renovable disponible, el consumo eléctrico de la vivienda, el estado de carga de la batería y las necesidades térmicas. Con esos datos, ajusta automáticamente el funcionamiento de los equipos para priorizar el uso de las fuentes renovables y minimizar el recurso a la red eléctrica o al gas convencional.
Las pruebas de laboratorio muestran que el sistema puede reducir en torno a un 36% la dependencia de la red eléctrica frente a instalaciones similares sin gestión inteligente. También permitió recortar cerca de un 3% el uso de la caldera de gas. Los investigadores señalan que los datos proceden de simulaciones de 24 horas, aunque su extrapolación a un año completo implicaría un ahorro energético y económico relevante.
Simulaciones y pruebas en condiciones próximas a una instalación real
Los resultados se han publicado en la revista científica Energy and Buildings bajo el título ‘Dynamic real-time control for a multi-energy prosumer with electricity and heat’. El trabajo describe un modelo de control basado en diferentes estados de funcionamiento, que permite adaptar la respuesta del sistema a las condiciones energéticas de cada momento.
Cuando la producción fotovoltaica es elevada, la energía se utiliza para atender la demanda eléctrica, generar calor y recargar la batería. En escenarios con menor disponibilidad renovable, el sistema combina de forma automática los recursos existentes para asegurar el suministro y mantener el confort térmico de la vivienda.
La validación se llevó a cabo mediante simulaciones en múltiples escenarios, con variaciones en la radiación solar, cambios en los hábitos de consumo y diferentes demandas de calefacción. El equipo investigador completó estos ensayos con pruebas en tiempo real utilizando equipos físicos en laboratorio, lo que permitió comprobar el comportamiento del sistema en condiciones muy próximas a las de una instalación real.
Según los resultados obtenidos, la dependencia de la red eléctrica puede reducirse prácticamente a cero en numerosas situaciones, siempre que exista un equilibrio adecuado entre la energía generada, almacenada y consumida.