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Investigadores/as Institucionales

Lopez-Ceballos, AliciaAutor (correspondencia)Del Canizo, CarlosAutor o CoautorAnton, IgnacioAutor o CoautorDatas, AlejandroAutor (correspondencia)

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29 de abril de 2025
Publicaciones
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Artículo
Sí

Integrating lithium-ion and thermal batteries with heat pumps for enhanced photovoltaic self-consumption

Publicado en: APPLIED ENERGY. 390 125767- - 2025-07-15 390(), DOI: 10.1016/j.apenergy.2025.125767

Autores:

López-Ceballos, A; del Cañizo, C; Antón, I; Datas, A
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Afiliaciones

Univ Politecn Madrid, Inst Energia Solar, Ave Complutense 30, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor

Resumen

A promising solution to fully decarbonize the energy consumption of buildings consists of hybridizing solar PV installation with lithium-ion (Li-ion) batteries and heat pumps. However, the high capital cost per unit of energy storage of Li-ion batteries often results in systems with relatively small storage capacities, leading to low selfconsumption ratios. Thermal batteries with power generation capacity, such as Power-to-heat-to-power storage (PHPS), leverage the significantly lower cost of thermal energy storage to increase the overall storage capacity of the system. In addition, PHPS systems generate heat as a by-product during the energy conversion, which can be used directly in the building to supply its heating demand. The goal of this study is to assess the profitability of integrating PHPS systems with heat pumps and Li-ion batteries. A techno-economic analysis, based on a fully-electrified building, demonstrates that the hybridization of PHPS and Li-ion batteries yields the lowest levelized cost of consumed energy, regardless of the coefficient of performance (COP) of the heat pump. This hybrid configuration takes advantage of the lower cost of the energy subsystem of PHPS, which is mostly used for baseload power generation (long duration discharge), and the higher efficiency and lower cost of power capacity of Li-ion batteries, which are optimized for peak power generation (short-duration discharge). Under the assumptions of this study, hybrid solution reduces the levelized cost of consumed energy by 7 % compared to a system relying solely on Li-ion batteries, while simultaneously increasing PV self-consumption by up to 20 %.
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Palabras clave

CogenerationCombined heat and powerCostElectrificationEnergy-storageHeat electrificatioHeat electrificationPPhotovoltaicsPower-to-heat-to-powerSelf-consumptionSolarSpaceSystemsThermal batteriesThermal energy storage

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista APPLIED ENERGY debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2025, se encontraba en la posición 12/176, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Engineering, Chemical.

Independientemente del impacto esperado determinado por el canal de difusión, es importante destacar el impacto real observado de la propia aportación.

Según las diferentes agencias de indexación, el número de citas acumuladas por esta publicación hasta la fecha 2026-04-26:

  • WoS: 1
  • Scopus: 3
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-26:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 14.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 13 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 23.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 1 (Altmetric).
  • El número de menciones en medios de comunicación: 2 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/92094/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 56
  • Descargas: 63
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (LOPEZ DE CEBALLOS REGIFE, ALICIA) y Último Autor (DATAS MEDINA, ALEJANDRO).

los autores responsables de establecer las labores de correspondencia han sido LOPEZ DE CEBALLOS REGIFE, ALICIA y DATAS MEDINA, ALEJANDRO.

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Reconocimientos ligados al ítem

This work has been funded by the Spanish Ministry of Science and Innovation under grant agreement PID2020-115719RB-C22, from the European Union's Horizon Europe research and Innovation Programme under grant agreement No 101057954, and from the European Union's Horizon 2020 Research and Innovation Programme "SDGine for Healthy People and Cities" in UPM under the Marie Sklodowska-Curie agreement No. 945139. Views and opinions expressed are however those of the author (s) only and do not necessarily reflect those of the European Union or European Innovation Council. Neither the European Union nor the granting authority can be held responsible for them.
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