Un sistema inteligente andaluz reduce hasta un 36% la dependencia eléctrica en viviendas

La Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía financia un proyecto del grupo de Tecnologías Eléctricas Sostenibles y Renovables de la Universidad de Cádiz (UCA) que ha dado como fruto un sistema inteligente de gestión energética doméstica. Los ensayos de laboratorio arrojan una reducción de hasta un 36% en la dependencia de la red eléctrica y de casi un 3% en el consumo de la caldera de gas, cifras obtenidas en simulaciones de 24 horas que, extrapoladas a un año completo, multiplicarían el beneficio para las familias.

El proyecto, en el que también participan la Universidad de Bayreuth (Alemania) y la Universidad de Cardiff (Reino Unido), está concebido para los denominados prosumidores energéticos: hogares que no solo consumen electricidad, sino que también la generan. Para funcionar, la vivienda debe contar con paneles solares fotovoltaicos, una batería donde almacenar el excedente, un termo eléctrico para el agua caliente sanitaria y una caldera de gas como respaldo térmico.

El algoritmo desarrollado por la UCA analiza en milisegundos la disponibilidad de energía renovable, el nivel de consumo instantáneo, el excedente acumulado en la batería y la demanda de calefacción. Con esos datos, ordena a cada equipo cuándo activarse o detenerse, priorizando siempre las fuentes limpias frente al suministro convencional de electricidad o gas. El objetivo es que el hogar funcione de forma autónoma el mayor tiempo posible.

Resultados en laboratorio y publicación científica

Las pruebas realizadas con equipos físicos en el laboratorio de la UCA confirmaron que la dependencia de la red eléctrica disminuye en torno a un 36% y que el recurso a la caldera de gas se recorta casi un 3% respecto a una vivienda equivalente sin gestión inteligente. En la mayoría de los escenarios simulados -variaciones de radiación solar, picos de consumo, cambios en la demanda de calefacción- la dependencia de la red se redujo prácticamente a cero.

Pablo Horrillo, investigador de la UCA y coautor del estudio, señaló que "aunque puedan parecer valores pequeños, se trata de una simulación de 24 horas. Si lo extrapolamos a un año completo conseguiremos un ahorro considerable".

Los resultados han sido publicados en la revista internacional Energy and Buildings bajo el título Dynamic real-time control for a multi-energy prosumer with electricity and heat. El artículo detalla tanto las simulaciones en múltiples escenarios como las pruebas en tiempo real con equipos físicos, lo que refuerza la fiabilidad del modelo.

Rapidez de cálculo y fiabilidad

Uno de los aspectos que diferencia a esta herramienta de otras propuestas académicas es su eficiencia computacional: el modelo requiere hasta 30 veces menos tiempo de cálculo que otros métodos más complejos, lo que permite ejecutarlo en dispositivos electrónicos de bajo coste sin perder precisión.

Pablo García, investigador de la UCA y autor del estudio, destacó que "el procesado de los datos es muy rápido, lo cual permite adaptarse a los cambios en tiempo real. Además, el error que se producía en el control en cualquier escenario era prácticamente nulo, por lo que el usuario puede confiar en esta solución, porque el sistema es robusto y responde".

Una solución escalable para hogares, edificios y comunidades

La herramienta ha sido diseñada para implantarse en dispositivos domóticos de bajo coste conectados a la red wifi del hogar, desde donde se comunican con sensores y envían órdenes a cada equipo. Esa arquitectura la hace escalable: además de viviendas unifamiliares, podría desplegarse en edificios completos o en comunidades energéticas que compartan instalaciones de generación y almacenamiento.

Luis Fernández, responsable del grupo de investigación y coautor del estudio, subrayó que "la idea es poner al usuario en el centro, que deje de ser un consumidor pasivo que se limita a pagar la factura de electricidad o de gas, y que pueda estar el mayor tiempo posible aislado de la red, para conseguir un ahorro energético y económico".

Próximos pasos: anticipación y estabilización de la red

El equipo de la UCA ya trabaja en sistemas de control más avanzados, capaces de anticiparse a los patrones de consumo y generación del hogar para ajustar el funcionamiento de los equipos antes de que se produzcan picos de demanda. Una de las líneas abiertas busca optimizar los costes adaptando el uso de la energía almacenada al precio horario de la electricidad en el mercado.

Además, los investigadores exploran la posibilidad de que las viviendas prosumidoras participen activamente en la red de distribución eléctrica, contribuyendo a estabilizarla a pequeña escala ante perturbaciones como caídas de tensión o variaciones de frecuencia. De materializarse, los hogares dejarían de ser meros consumidores para convertirse en nodos que refuercen la fiabilidad del sistema eléctrico en su entorno.