Electrificación benéfica: ¡Conectándonos a una red más limpia!
“Electrificación benéfica”, el nuevo lema en el mundo de la energía, se refiere al creciente reconocimiento de que usar energía limpia en nuestras casas y negocios es más barato, ecológico y una manera más inteligente de satisfacer nuestras necesidades energéticas.
Sin embargo, la frase puede ser un tanto misteriosa aún entre aquellos que la conocen. Igual de enigmáticos son sus alter-egos, “electrificación estratégica” y “electrificación eficiente”. ¡Sin embargo, no son protagonistas oscuros! Lo revelo.
Para combatir el cambio climático en todo el mundo, debemos limitar el incremento del promedio de calentamiento del planeta a menos de 2 grados Celsius en relación a los niveles pre-industriales. Los Estados Unidos—como uno de los mayores emisores de gases de efecto invernadero, tanto en la historia como en la actualidad—debe hacer su parte esforzándose en reducir sus emisiones al menos 80 por ciento por debajo de los niveles de 1990 para el 2050, esto de acuerdo con el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático. En los últimos años, hemos nivelado nuestra trayectoria de emisiones y ahora están alineadas con los niveles de 1990; sin embargo, se necesita hacer más.
Como lo muestra un informe reciente de NRDC, los Estados Unidos pueden alcanzar tales reducciones con acciones concretas para incrementar la eficiencia energética, la energía renovable, la electrificación de vehículos y edificios a través del uso de energía limpia y mejoras a la red eléctrica. Es allí donde entra la electrificación benéfica.
En parte, la electrificación benéfica describe el uso de la electricidad generada por recursos que producen energía libre de emisiones (como la eólica o solar) para dotar de energía a nuestros vehículos, edificios, equipamientos y dispositivos. Implica una transición hacia la eliminación de los recursos más sucios, como eliminar el uso de gasolina en nuestros autos o el gas natural en nuestros calentadores. Pero hay más.
Una definición que resuena conmigo, es alcanzar uno o más de tres resultados sin afectar negativamente alguno de ellos:
- Ahorrar a los clientes dinero a largo plazo, a consecuencia de la reducción de gastos en energía y combustibles.
- Reducir los impactos ambientales y mejorar la salud pública derivado de la disminución de contaminación climática y del aire.
- Mejorar las operaciones de la red eléctrica y reducir los costos asociados a través de un mejor manejo de la carga eléctrica, al mismo tiempo que se habilita una integración más inteligente de la energía solar y eólica.
Veamos un par de ejemplos.
Los expertos creen que la instalación de estaciones de recargas eléctricas adecuadas y bien localizadas en hogares, autopistas y lugares de trabajo alentará una mayor adopción de vehículos eléctricos (VEs). Los VE tienen costos de propiedad más bajos a lo largo de su ciclo de vida que los vehículos que funcionan con gasolina (pronto aún sin los subsidios), especialmente porque los costos de la gasolina van en aumento. Los ahorros de emisiones de gases de efecto invernadero obtenidos al conducir VEs, dependen de la ubicación. Tales reducciones son sustanciales en California debido a que la electricidad del estado es mucho más limpia que el promedio debido a la prevalencia de la energía renovable. Sin embargo, aún en los lugares en donde la electricidad todavía se genera con la ayuda de combustibles fósiles, los VEs reducen emisiones y estas reducciones incrementan durante la vida del VE de manera importante en tanto que la red eléctrica se vuelve más limpia.
Adicionalmente, se puede incentivar la recarga de los VEs en maneras beneficiosas tanto en sentido ambiental como financiero, mediante la utilización de tarifas eléctricas bien diseñadas y equipando las estaciones de recarga con medidores avanzados que permitan comunicarse con el servicio eléctrico. Las señales pueden ser enviadas a los VEs para que carguen al mediodía cuando la energía solar a bajo costo esta disponible, o de manera similar a media noche cuando la energía eólica está a tope. Los conductores ahorran más, incrementa la disposición de la energía renovable para ser utilizada de manera más rentable, y mejora la confiabilidad de la red eléctrica.
Esto es la electrificación benéfica.
Otro ejemplo es la instalación de bombas de calor eléctricas altamente eficientes para calentar agua y espacios ocupados. Mientras que los calentadores de gas y petróleo han sido utilizados en los EE. UU. durante décadas, las bombas de calor están siendo instaladas cada vez en números mayores, particularmente porque la tecnología ha mejorado lo suficiente para su desarrollo óptimo en climas más fríos como el del noreste. Las bombas de calor son extremadamente eficientes energéticamente porque aprovechan el calor del aire ambiental para brindar calor donde se necesite, algo así como operar un refrigerador o aire acondicionado, pero al inverso. Esta capacidad, cuando es dotada por energía limpia, hace que estos dispositivos sean excepcionales para la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. Evitar la quema de combustibles fósiles en el sitio, también elimina el escape de combustiones de edificios, mejorando la calidad del aire interior y urbano.
Aunque en la actualidad el costo de instalación puede ser más elevado, dependiendo de la zona y el precio de los combustibles alternativos de calefacción, con el tiempo, las bombas de calor pueden representar grandes ahorros. Al reconocer esto, algunos estados ofrecen reembolsos para animar el cambio hacia las bombas de calor.
Las bombas de calor también pueden ser ajustadas con capacidades de almacenamiento térmico y de comunicaciones, para que puedan responder a las necesidades de la red eléctrica, tales como las de los VEs. Por ejemplo, pueden pre-calentarse cuando la energía limpia está a tope y utilizar el calor almacenado para cumplir con las necesidades de los usuarios, al tiempo que minimiza extracción de la red eléctrica durante los periodos de demanda más alta; todo dentro de los parámetros que se establezcan por el consumidor.
De hecho, en California, cambiar a las bombas de calor es ahora una de las opciones con más impacto para la reducción de emisiones en el estado. La quema de gas natural en los calentadores de agua y calderas más antiguos representan apenas la mitad de todas las emisiones de carbono provenientes de los edificios. De manera similar, Nueva York puede recortar sus emisiones con las bombas de calor (recomendamos acción de políticas coordinadas). Otros estados del noreste son buenos candidatos también. Holanda es presuntamente uno de los líderes más ambiciosos en el uso de bombas de calor.
Las sutilezas
Mientras tanto, no todos los aspectos deben ser satisfechos para que un método califique como electrificación benéfica. Las bombas de calor que no se comunican con la red eléctrica todavía ofrecen importantes beneficios en ahorros de costos y reducción de emisiones. Los calentadores de agua que funcionan con resistencias eléctricas (conceptualmente similares a las bobinas de calefacción de las estufas eléctricas) tienen beneficios de reducción de emisiones más bajos, pero con la conectividad a la red, pueden ser transformados en una “batería térmica”, lo que puede ayudar en el manejo de la red.
Contrariamente, no toda la electrificación es benéfica. Si los calentadores para agua que usan resistencia eléctrica son conectados a una red en la que prevalece la electricidad generada por la quema de carbón, sin utilizar el manejo de cargas, pueden incrementar las emisiones en comparación con los calentadores de gas. Incluso un vehículo eléctrico que se carga constantemente en el atardecer cuando la red se encuentra bajo presión, incrementa los costos y posiblemente las emisiones.
La acumulación
Mientras que los ejemplos anteriores prevalecen al nivel de usuarios, beneficios similares pueden existir o incluso amplificarse en niveles comunitarios o regionales cuando muchos dispositivos se agregan—operados en conjunto en una manera coordinada. Particularmente, la acumulación puede transformar los dispositivos conectados a la red a una “demanda flexible” a gran escala, lo que puede proactiva—o reactivamente, ayudar a incorporar mayores cantidades de energías renovables a la red a menores costos, al ajustar las variaciones dependientes del clima natural.
El cambio de paradigma
El concepto de electrificar los espacios y el calentamiento de agua en los hogares y oficinas representa cierto cambio de paradigma. Los calentadores de quema de gas natural fueron promocionados como la opción más limpia y barata hace apenas unos cuantos años; sin embargo, los rápidos avances tecnológicos y el florecimiento de la producción de energía renovable han vuelto a la electricidad de bajo carbono que se utiliza para calentar y enfriar, la opción más económica, de menores emisiones y más avanzada. Incrementar la conciencia sobre el cambio es, sin sorpresa alguna, tanto un reto, como el enfoque para la industria de la energía limpia.
¡La electrificación benéfica es algo bueno para nuestra salud, el ambiente y nuestro bolsillo!