El sistema inteligente de la UCA, desarrollado por el grupo de Tecnologías Eléctricas Sostenibles y Renovables, optimiza en tiempo real el uso de energía solar, baterías y sistemas térmicos en hogares con autoconsumo y ha sido validado mediante pruebas de laboratorio y simulaciones
Un equipo de la Universidad de Cádiz (UCA) ha desarrollado un sistema inteligente capaz de reducir hasta un 36% la dependencia de la red eléctrica convencional en viviendas que generan parte de su propia energía. El avance, orientado a hogares con instalaciones de autoconsumo, ha sido financiado por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía.
El proyecto 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). Los resultados del trabajo han sido publicados en la revista científica *Energy and Buildings*.
El sistema está diseñado para los denominados “prosumidores energéticos”, es decir, usuarios que no solo consumen electricidad, sino que también la producen mediante instalaciones propias, como paneles solares fotovoltaicos. Para su funcionamiento, la vivienda debe disponer además de una batería para almacenar excedentes, un termo eléctrico para producir agua caliente y una caldera de gas como apoyo.
La herramienta desarrollada por la UCA coordina automáticamente todos estos elementos a través de un dispositivo electrónico conectado a la red wifi doméstica. Su funcionamiento se basa en un sistema de control que analiza en tiempo real la energía renovable disponible, el consumo eléctrico de la vivienda, el nivel de carga de la batería y las necesidades térmicas del hogar.
A partir de estos datos, el sistema decide cómo gestionar los recursos energéticos en cada momento. Cuando la producción solar es elevada, prioriza el uso de esa energía para cubrir la demanda eléctrica, generar calor y recargar la batería. En situaciones de menor generación, combina de forma automática los recursos disponibles —electricidad almacenada, red eléctrica o gas— para garantizar el suministro y mantener el confort de la vivienda.
Las pruebas realizadas en laboratorio muestran que el sistema inteligente de la UCA reduce la dependencia de la red eléctrica en torno a un 36% en comparación con instalaciones similares que no cuentan con este tipo de gestión automatizada. Además, se registró una disminución cercana al 3% en el uso de la caldera de gas.
Según explica el investigador de la UCA Pablo Horrillo, coautor del estudio, las cifras proceden de simulaciones efectuadas durante un periodo de 24 horas. No obstante, su proyección a lo largo de un año completo apunta a un ahorro energético y económico significativo para los usuarios.
La validación del desarrollo se llevó a cabo mediante simulaciones en múltiples escenarios, con variaciones en la radiación solar, cambios en los hábitos de consumo y distintas demandas de calefacción. Los investigadores complementaron estos ensayos con pruebas en tiempo real utilizando equipos físicos en laboratorio, con el objetivo de comprobar el comportamiento del sistema en condiciones próximas a una instalación doméstica real.
En muchos de los escenarios analizados, la dependencia de la red eléctrica se redujo prácticamente a cero durante determinados periodos, manteniendo un equilibrio entre la energía producida, almacenada y consumida.
El trabajo, titulado *Dynamic real-time control for a multi-energy prosumer with electricity and heat*, presenta un modelo basado en distintos estados de funcionamiento que adapta la respuesta del sistema a las condiciones energéticas de cada momento. El enfoque combina la gestión de electricidad y calor dentro de una misma estrategia de control.
El desarrollo se enmarca en el contexto del crecimiento del autoconsumo doméstico y de la incorporación de sistemas de almacenamiento energético en viviendas. En este escenario, herramientas de gestión inteligente permiten optimizar los recursos disponibles y reducir la necesidad de recurrir a la red eléctrica convencional.
La investigación refuerza la actividad de transferencia tecnológica de la Universidad de Cádiz en el ámbito de las energías renovables y la eficiencia energética, con aplicaciones potenciales en viviendas equipadas con instalaciones solares y sistemas de almacenamiento.
