Según los informes, los equipos de investigación de Ucrania, Letonia y Eslovaquia evaluaron el impacto de la energía fotovoltaica integrada en el vehículo (VIPV) en la gama de vehículos eléctricos.
Los investigadores utilizaron un vehículo eléctrico Volkswagen e-Golf serie 7 de 2017 en Kyiv para determinar la autonomía del vehículo eléctrico después de una sola carga completa con energía solar, y compararon los resultados de un sistema VIPV fijo y un sistema de seguimiento de un solo eje.
El equipo determinó que el automóvil tiene un área de techo utilizable de 1468 mm x 1135 mm. Con base en estas dimensiones, los investigadores creen que el techo podría albergar dos paneles solares de 120 W, así como un módulo monocristalino de 50 MW del fabricante chino Xinpuguang. Los investigadores conectaron tres paneles en paralelo para lograr una potencia máxima de 257,92 W.
Luego, los investigadores calcularon la cantidad de energía fotovoltaica generada en días típicos de enero, abril, julio y octubre. Con base en datos de pruebas de vehículos del Nuevo Ciclo de Conducción Europeo (NEDC) y la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de EE. UU., los investigadores compararon el rango adicional que podría recorrer un automóvil eléctrico usando energía solar. Los investigadores plantearon la hipótesis de que los paneles solares solo cargarían la batería del vehículo eléctrico cuando estuvieran estacionados.
Los resultados muestran que el sistema VIPV estacionario puede generar 1587 kWh de electricidad en julio, y el vehículo eléctrico puede recorrer 7,98 km según los estándares EPA y 12,64 km según los estándares NEDC. "Esto es 3,99 por ciento y 6,32 por ciento, respectivamente, del rango máximo cuando la batería está completamente cargada", dijeron los investigadores. En enero, el sistema estacionario produjo 291 kWh, lo que se traduce en una autonomía de 1,55 km (EPA) y 2,32 km (NEDC), que son 0,77 por ciento y 1,16 por ciento de la autonomía máxima de crucero, respectivamente.
Los sistemas de seguimiento producen la misma cantidad de energía que los sistemas fijos en verano, pero los sistemas de seguimiento producen mayores rendimientos en primavera, otoño e invierno. Los mejores resultados se produjeron en enero, cuando el coche eléctrico podía recorrer 3,01 km (EPA) o 4,52 km (NEDC), lo que corresponde al 1,51 % y al 2,26 % de la autonomía máxima posible con una sola carga de batería, respectivamente. La ventaja real puede ser menor debido a una serie de factores limitantes, señalan los investigadores.
En enero, el sistema VIPV de seguimiento proporcionó 1.46-2.2 km adicionales de energía al EV, dijeron los investigadores. Sin embargo, el costo nivelado de la electricidad (LCOE) de esta solución es un 40 por ciento más alto que el de los sistemas de inclinación fija. Los cálculos muestran que el LCOE para un sistema fotovoltaico de inclinación cero es de $0,6654/kWh. Para un sistema con una inclinación de 20 u 80 grados, el LCOE es de $1,1013/kWh. Los periodos de recuperación de cada sistema fueron de 5,32 y 5,07 años, respectivamente.
"La plataforma de techo con seguimiento solar claramente requiere una mayor inversión inicial y es más difícil de instalar", concluyeron los investigadores. "Dada la pequeña diferencia en el período de recuperación, los conductores de vehículos eléctricos promedio no necesitan ajustar la inclinación para estar satisfechos con el sistema". ."