Un equipo internacional de investigación ha realizado un análisis tecnoeconómico de una estación de recarga autónoma para vehículos eléctricos que utiliza energía solar e hidrógeno como fuentes de electricidad y que también puede acoplarse a una batería de iones de litio (Li-Ion).
El análisis se realizó con el programa de simulación HOMER en las condiciones ambientales de la ciudad de Jamshoro, en el sureste de Pakistán. «Híbrido FV-hidrógeno y FV-hidrógeno-batería son los dos escenarios diferentes que se llevan a cabo y se comparan basándose tanto en sus puntos de vista técnicos como financieros», especificaron los investigadores, señalando que la ubicación elegida tiene una radiación solar diaria de 5,53 kWh/m2.
La estación autónoma simulada utiliza un número indeterminado de paneles solares, con una potencia de 327 W y un rendimiento del 21%. Se supuso que tenían una vida útil de 25 años y un costo total anualizado de 118.618,74 dólares. El electrolizador tenía una eficiencia del 75%, una vida útil de 15 años y un costo anualizado de 51.669,94 dólares. La pila de combustible de tipo membrana de intercambio protónico (PEM, por sus iniciales en inglés) tenía una vida útil de 40.000 horas y un costo anual de 20.667,72 dólares, mientras que el depósito de hidrógeno tenía una vida útil de 25 años y un costo anual de 6.729,83 dólares.
A continuación, se comparó ese sistema con otro idéntico al que se había añadido una batería de iones de litio de 1 kWh, con una vida útil de diez años y un costo anual de 20.856,92 dólares. En ambos escenarios, el sistema tiene una carga de Vehículos eléctricos (VE) de 1.700 kWh /día. Los VE son vehículos deportivos MG ZS EV con una batería de 44,5 kWh, que pueden recibir una carga máxima de 22 kW.
A través del análisis, el grupo descubrió que el sistema energético híbrido FV-hidrógeno-batería tiene muchos más beneficios financieros y económicos en comparación con el sistema energético FV-hidrógeno por sí solo. «Además, también se observa que los costos de la energía del híbrido FV-hidrógeno-batería son más atractivos, con 0,358 $/kWh, frente a los 0,412 $/kWh de costo de la energía del híbrido FV-hidrógeno», explican además los investigadores.
«La potencia producida por la energía híbrida FV-hidrógeno-batería para la demanda de carga diaria de 1.700 kWh/día, consta de dos potencias producidas independientemente por la FV y las pilas de combustible del 87,4% y el 12,6%, respectivamente», subrayó el grupo.
Sus conclusiones se presentan en «Techno-economic analysis of standalone hybrid PV-hydrogen-based plug-in electric vehicle charging station» (Análisis tecnoeconómico de una estación de carga autónoma de vehículos eléctricos enchufables basada en energía híbrida fotovoltaica e hidrógeno), publicado en Energy Reports. El estudio fue realizado por científicos de la Universidad de Ingeniería y Tecnología de Mehran (Pakistán), la Universidad de Qatar, la Universidad de Sharjah (Emiratos Árabes Unidos) y la Universidad Islámica Azad (Irán).
«Las conclusiones de este estudio suponen un guiño alentador para la planificación de un sistema perfectamente renovable sin conexión a la red mediante energía fotovoltaica e hidrógeno con sistema de baterías por su rentabilidad», concluye el equipo.
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