ENERGÍA. La innovación en bombas de calor puede transformar la calefacción y la refrigeración

Las bombas de calor, dispositivos clave en un mundo electrificado

 

La calefacción y la refrigeración representan aproximadamente la mitad del consumo mundial de energía y son responsables de más del 40 % de las emisiones de dióxido de carbono relacionadas con la energía.

16 agosto 2023.- Teniendo en cuenta que solo un tercio de las personas que viven en climas cálidos poseen aparatos de refrigeración, se espera que aumente la demanda de energía para calefacción y refrigeración, especialmente con el aumento de las temperaturas globales. Esto enfatiza la necesidad urgente de transformar y descarbonizar el sector.

Las bombas de calor impulsadas por electricidad altamente eficientes serán vitales en este esfuerzo, especialmente para el calentamiento de espacios y agua en edificios donde la refrigeración es en gran parte electrificada.

Las bombas de calor son dispositivos que utilizan electricidad para mover el calor de un lugar a otro. Piense en ellos como "aires acondicionados reversibles". Al igual que un refrigerador mantiene la comida fría al quitarle el calor, las bombas de calor pueden extraer calor del exterior para calentar un edificio o expulsarlo para enfriarlo. Pueden obtener este calor de varias fuentes, como el aire exterior, el agua de ríos o lagos, el suelo o incluso el calor sobrante de los procesos industriales. Estas mismas fuentes se pueden utilizar como disipadores de calor en el modo de refrigeración.

Las bombas de calor son dispositivos muy eficientes energéticamentePueden proporcionar de tres a seis unidades de energía térmica útil por cada unidad de electricidad consumida. En comparación, los sistemas tradicionales de calefacción basados ​​en combustión solo proporcionan menos de una unidad de energía térmica por cada unidad de energía consumida.

También son versátiles. En los casos en que los edificios tengan infraestructura de gas existente, las bombas de calor se pueden combinar con calderas de gas en el lugar para minimizar las caídas de eficiencia en las bombas de calor en climas más fríos, lo que ayuda a aumentar la confianza de los usuarios en la transición a un suministro de calefacción electrificado.

Este tipo de solución de bomba de calor híbrida suministrará la mayor parte del calor, generando ahorros inmediatos en los costos de energía, y reducirá la necesidad de aumentar la carga eléctrica máxima en la red, que de otro modo podría ser necesaria para alimentar las bombas de calor durante períodos de frío intenso, cuando las bombas de calor son menos eficientes.

La capacidad de cambiar entre dos portadores de energía (electricidad y calor) agrega resiliencia al sistema energético y puede reducir los costos cuando se utilizan controles inteligentes que tienen en cuenta los precios de la energía. Con el tiempo, el uso de gas restante podría reemplazarse con combustibles descarbonizados, como el biogás renovable.

Las ventajas de las bombas de calor van más allá de su alta eficiencia y su hibridación con los sistemas de calefacción tradicionales. Se pueden agregar para brindar servicios a la red y, a cambio, generar ingresos para los propietarios de las bombas de calor.

Un ejemplo mencionado en el Informe sobre el panorama de la innovación de IRENA es la empresa suiza Tiko, que agrega bombas de calor, refrigeradores y otros electrodomésticos propiedad de muchos clientes para crear lo que ahora es la planta de energía virtual más grande de Europa. Las centrales eléctricas virtuales de Tiko, que suman más de 7000 hogares, tienen una capacidad total de 100 MW, lo que las convierte en una de las centrales eléctricas virtuales más grandes de Europa.

Este tipo de empresa de planta de energía virtual utiliza plataformas digitales para controlar estos dispositivos para cambiar o reducir la demanda máxima, brindando una valiosa flexibilidad a la red y al mismo tiempo reduciendo las facturas de los usuarios. La plataforma también combina el consumo de energía de los electrodomésticos con la generación de electricidad privada, como la energía fotovoltaica en la azotea, para reducir aún más las facturas.

Para limitar el aumento de las temperaturas globales a 1,5ºC, la hoja de ruta de IRENA hacia el cero neto sugiere que se deben instalar casi 800 millones de unidades de bomba de calor adicionales para 2050. Esto representa un aumento de 14 veces con respecto a los aproximadamente 60 millones de unidades instaladas hoy, allanando el camino para una ampliación significativa de los servicios de red proporcionados por esta tecnología de calefacción altamente eficiente.

Los usos innovadores de las bombas de calor, su impacto beneficioso en los consumidores y las estrategias para aumentar la adopción son temas que se discutirán en profundidad durante una sesión sobre la electrificación de la calefacción y la refrigeración en edificios en la Semana de la Innovación de IRENA que tendrá lugar en Bonn del 25 al 28 de septiembre de 2023.

Para obtener más información sobre las bombas de calor, lea el informe " Panorama de innovación para la electrificación inteligente " de IRENA, que destaca 100 innovaciones clave que pueden formar la base de las estrategias de electrificación inteligente.

Para solicitar una invitación a la Semana de la Innovación, haga clic aquí .

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