Evaluación por simulación de la operación de una estación de carga rápida con integración de paneles solares para vehículos de propulsión eléctrica.

Abstract

El presente estudio evalúa la operación de una estación de carga rápida para vehículos eléctricos, integrando paneles solares en Ambato, Ecuador. La investigación parte del problema de la alta demanda energética para la recarga de vehículos eléctricos y la necesidad de implementar energías renovables en las estaciones de carga. El objetivo principal es analizar la viabilidad de este sistema a través de simulaciones que evalúan su desempeño y rentabilidad, considerando el potencial de energía solar de la región. La metodología adoptada fue de tipo analítica y descriptiva. Se utilizó el software PVsyst para simular la generación de energía fotovoltaica, mientras que el sistema fue validado con Simulink para evaluar el rendimiento eléctrico. Se recopilaron datos de irradiación solar mediante fuentes como Meteonorm y PVGIS, y se analizó la eficiencia de la estación de carga bajo diferentes condiciones de demanda. Los resultados muestran que el sistema fotovoltaico es capaz de suplir el 100% de la demanda energética durante las horas pico de irradiación solar. Durante períodos de menor radiación, la red eléctrica complementa la energía necesaria, y se dispone de baterías con 4 horas de autonomía para contingencias. La evaluación económica indica un retorno de inversión favorable, con una Tasa Interna de Retorno (TIR) del 8% en el tercer año y un aumento al 54% en el décimo año. En conclusión, el estudio confirma la viabilidad tanto técnica como económica de implementar una estación de carga rápida integrada con energía fotovoltaica, demostrando que este tipo de infraestructura es una opción altamente recomendable para promover la movilidad eléctrica sostenible. Las simulaciones realizadas con herramientas avanzadas mostraron un rendimiento óptimo del sistema bajo diversas condiciones de operación, lo que garantiza su eficiencia energética y su capacidad de adaptación a fluctuaciones en la demanda. Además, la validación del modelo reflejó no solo la eficacia del sistema en términos de generación y suministro de energía limpia, sino también su rentabilidad a largo plazo, lo que refuerza el potencial de este enfoque como una solución viable y sustentable para el futuro de la movilidad eléctrica y la reducción de la dependencia de fuentes de energía no renovables.