Un edificio de oficinas de cuatro pisos de Fluid Solar abastecido por una combinación de energía solar térmica, fotovoltaica y eólica en Australia del Sur, ha cortado su conexión a la red eléctrica en lo que sus propietarios afirman ser el primero en el mundo en hacerlo.
La sede de Fluid Solar, de 8 millones de dólares, en Adelaide, en los suburbios del norte de Australia meridional, contiene más de 2 MWh de capacidad de almacenamiento de energía, con aproximadamente 90% de almacenamiento térmico y el 10% restante proporcionado por el almacenamiento convencional de baterías.
Fluid Solar House ha estado operando sin el uso de la red eléctrica desde abril. Para probar sus tecnologías antes de la ceremonia de corte de cable a finales de agosto.
El edificio se utilizará como sede de la pequeña empresa. Pero también se convertirá en un espacio de trabajo conjunto para otras empresas innovadoras de los suburbios del norte.
La electricidad excedente generada en el sitio se utilizará como parte de la red de carga de coches Tesla. Con la provisión de 11 bahías de carga para vehículos eléctricos que serán abastecidas completamente por la energía eólica y solar recolectada de una matriz de 98 kWp de 378 paneles solares fotovoltaicos en el techo del edificio.
En el estacionamiento del edificio también se ha construido una «pequeña casa» sostenible, en tres días. Con el fin de mostrar el alojamiento de bajo coste y bajo consumo de energía de la empresa.
La energía termosolar es fundamental
El director general de Fluid Solar, Roger Davies, ha estado trabajando en la tecnología desde 2008. Y dijo que el elemento termosolar fue la clave del éxito del edificio.
Dijo que las células solares fotovoltaicas solas por lo general no podían producir suficiente energía para ejecutar un sistema de aire acondicionado.
«Incluso si se pudiera, el costo de la batería se hace tan grande que es difícil amortizarlo antes de que ésta se desgaste». Dijo.
«El almacenamiento de calor es dramáticamente más barato que el almacenamiento en batería. Y, dado que tenemos la otra punta, que son los dispositivos que utilizan la energía térmica directamente para su calefacción y refrigeración, significa que el 60-70 por ciento de los requerimientos energéticos del edificio se cumplen usando energía solar térmica en comparación con la tecnología solar fotovoltaica.
«Eso nos permite usar el resto del techo – alrededor del 60 por ciento – para hacer un PV convencional. Así que tenemos un modelo híbrido. Un paquete de baterías más pequeño que alimenta las luces, el elevador, los sistemas de ventilación y así sucesivamente. Y el trabajo pesado es hecho por la térmica solar «.
El invierno en el edificio de Fluid Solar
Las turbinas de viento en el techo también están en su lugar para llenar el vacío durante unos 20 días en invierno, cuando largos tramos de tiempo nublado reducen la eficacia de la energía solar. El excedente de electricidad se utilizará para alimentar la estación de carga de coches.
Los colectores solares térmicos han recibido una patente australiana, y estamos en proceso de obtener una patente internacional en varias jurisdicciones, incluyendo China, India, Japón, América del Norte y Europa.
Trabajan calentando entre 60C y 90C el agua de lluvia recogida en el lugar. Almacenándola en una caja aislada de 10.000 litros. El agua caliente se puede utilizar para calentar directamente el edificio en invierno. Indirectamente en verano para secar el aire y ejecutar el enfriamiento evaporativo.
El edificio también tiene una turbina que convierte el vapor a baja presión en electricidad.
«Si recolectas la energía solar como calor, la almacenas como calor y la utilizas como calor, todo el proceso es intrínsecamente eficiente y rentable. Y ese es el truco para pasar a una sociedad de consumo de energía mucho más baja», dijo Davies.
El sistema es adaptable
La empresa está trabajando en un sistema que puede ser adaptado a los edificios de oficinas existentes.
«Eso es ciertamente factible desde un punto de vista técnico. Y una vez que los clientes aceptan que también es económicamente atractivo para ellos no vemos ninguna razón por la que esa tecnología no podría ser extendida a través de un gran porcentaje de los edificios existentes».
Fluid Solar tiene una fábrica de 1200 metros cuadrados en el suburbio industrial de Edimburgo. Tiene 24 pedidos para casas pequeñas, que varían en tamaño de 40sq m a 160sq m.
Las casas son alimentadas por sistemas de energía renovable similares al edificio de oficinas. Pueden operar fuera de la red y se puede construir en el sitio en cuestión de días.
«Nuestro libro de pedidos probablemente esté lleno hasta Navidad. Pero ciertamente estamos buscando tener algunos proyectos en movimiento en 2018 para mantener el impulso y construir la producción», dijo Davies.
El próximo paso para Fluid Solar
«Hemos apuntado 5000 metros cuadrados como nuestro siguiente paso cuando se acelere la demanda. Tengo un acuerdo conjunto con un negocio de fabricación existente para engranar y ayudar a construir un gran volumen si logramos establecer la demanda «.
Davies dijo que las pequeñas casas modulares tenían una serie de mercados. Apartamentos de patio trasero, casas de vacaciones fuera de la red y viviendas para las personas con ingresos fijos.
Dijo que los tiempos de construcción rápida, costos bajos o nulos de electricidad actuales y un precio de alrededor de AU$ 1,000 por metro cuadrado en comparación con $ 1,200 – $ 1800 para la vivienda tradicional hizo muy asequible esta opción.
Fluid Solar tiene la aprobación para construir un complejo de 20 apartamentos en Munno Para. Davies espera haberlo instalado antes de Navidad.
«Una cosa que me gustaría mucho hacer es construir estos como viviendas de densidad media urbana y suburbana. Porque creemos que podemos bajar el costo los suficiente. Hasta un punto donde la gente con bajos ingresos fijos puede permitirse el lujo de alquilar o comprar con el tiempo». Dijo .
«Mi creencia es que nuestra estrategia de usar un edificio que es intrínsecamente bajo consumo de energía en última instancia, se convertirá en el rasgo dominante en la arquitectura. Nos alejaremos de las mal aisladas y calientes cajas de energía. Y la gente comenzará a aceptar que las ventajas del bajo consumo y la vida de bajo impacto son más importantes «.
El contexto de Australia del Sur
Australia del Sur lidera la nación en la absorción de la energía eólica y la energía solar en techos. Con fuentes renovables que representan más del 40 por ciento de la electricidad generada en el estado. Sin embargo, el cierre de dos centrales eléctricas alimentadas con carbón en los últimos años ha incrementado la dependencia de Australia del Sur del suministro de energía de los estados del este de Australia, especialmente en épocas de demanda máxima.
El mes pasado, el multimillonario tecnológico Elon Musk anunció que su compañía, Tesla, instalaría la batería de iones de litio más grande del mundo en un parque eólico en Australia del Sur. Este mes, SolarReserve anunció que construiría una planta de energía solar térmica de 150MW en el norte del estado.
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