Calentar agua en viviendas y edificios comerciales y producir vapor a baja temperatura en instalaciones multifamiliares e industriales son algunas de las mayores oportunidades sin explotar para reducir las emisiones de carbono al mismo tiempo que se reducen las facturas de energía y se permite la expansión de la energía renovable. un nuevo estudio del Schatz Energy Research Center, en colaboración con NRDC y otros socios.
La producción de agua caliente y vapor en viviendas, edificios comerciales y aplicaciones industriales de baja temperatura (menos de 300 grados) en los EE. UU. es responsable de 520 millones de toneladas métricas de emisiones de carbono anualmente, equivalente a 113 millones de automóviles cada año, y un 27 por ciento más que los 410 millones de toneladas métricas asociadas con la calefacción de edificios. El calor es responsable de una cuarta parte de todas las emisiones del uso de energía en los EE. UU., y este informe aborda aproximadamente el 10 por ciento de las emisiones del uso de energía en los EE. UU. El estudio también identificó ahorros potenciales en facturas de $ 30 mil millones por año con una implementación a gran escala.
Tradicionalmente, la necesidad de agua caliente y vapor se ha cubierto quemando combustibles fósiles en calentadores de agua y calderas, liberando la contaminación del aire y del clima. La buena noticia es que existe tecnología, y ya se usa ampliamente en muchos países, que puede reducir estas emisiones a la mitad o más con la red eléctrica actual, proporcionando un camino hacia agua caliente y vapor libre de carbono y contaminación cuando funciona con energía renovable. al mismo tiempo que reduce los costos de energía en comparación con las calderas de gas convencionales.
¿Qué son los calentadores de agua con bomba de calor?
Calor calentadores de agua con bomba son para calentar agua y vapor lo que las bombillas LED (diodo emisor de luz) son para la iluminación y los vehículos eléctricos para el transporte: una solución tecnológica del siglo XXI que está lista para el horario de máxima audiencia. Solo necesita la atención y el apoyo serios de los formuladores de políticas para desalojar las tecnologías existentes obsoletas y contaminantes.
Los calentadores de agua con bomba de calor aprovechan las leyes de la termodinámica para producir de cuatro a cinco veces más energía de la que consumen, y hasta siete u ocho veces en aplicaciones industriales, absorbiendo eficientemente el calor del aire, el agua o el suelo y concentrándolo en un tanque de agua caliente. Este proceso, como el que se usa en acondicionadores de aire y refrigeradores, es mucho más eficiente que incluso los calentadores de agua y calderas de combustión de gas más eficientes. Entonces, a pesar de que el gas es más barato que la electricidad por unidad de energía, los ahorros de energía de una bomba de calor moderna compensan con creces la diferencia de precio, lo que produce costos de energía más bajos. Los ahorros son aún más convincentes cuando se reemplaza la resistencia eléctrica, el fuel oil o el propano donde los calentadores de agua con bomba de calor pueden reducir los costos de energía a la mitad o más.
Las bombas de calor pueden satisfacer las necesidades de agua caliente y vapor a baja temperatura en muchas aplicaciones, desde residencias unifamiliares y multifamiliares hasta calefacción urbana en campus y ciudades, sectores comerciales como hoteles, atención médica, educación, servicio de alimentos y necesidades industriales como procesamiento de alimentos, secado de ladrillos, plásticos/química, cabinas de pintura, productos de madera, etc.
3 grandes ideas: eficiente, amigable con el clima, flexible para la red
¿Qué hace que el calentamiento de agua con bomba de calor sea tan atractivo? Son una herramienta perfecta en la transición de energía limpia porque son eficientes, amigables con el clima y flexibles para la red.
1. Eficiente: La tecnología de bombas de calor ha recorrido un largo camino. Como indica el estudio, ahora tienen una eficiencia del "300 por ciento" o más para aplicaciones residenciales, superando la eficiencia de la combustión de combustibles fósiles convencionales (60-97 por ciento) o la resistencia eléctrica (90-95 por ciento), e incluso más en muchas industrias. aplicaciones Las bombas de calor de alto rendimiento pueden calentar agua utilizando menos energía, por lo que cuestan menos a los usuarios de energía en sus facturas de energía. El estudio encontró que el 80 por ciento de los clientes residenciales, el 70 por ciento de los clientes industriales y el 60 por ciento de los clientes comerciales pagarían menos por la electricidad para alimentar un calentador de agua con bomba de calor que lo que pagan por el calentamiento de agua a gas a los precios actuales de la energía. Esos incentivos solo deberían aumentar a medida que el rendimiento de la bomba de calor continúa mejorando rápidamente.
2. Amigable con el clima: El uso de calentadores de agua con bomba de calor de alta eficiencia alimentados por electricidad cada vez más limpia reducirá las emisiones de carbono del calentamiento del agua y el vapor. Según el estudio, casi el 100 por ciento de los sitios potenciales evaluados en los sectores residencial, comercial e industrial lograrían reducir las emisiones de GEI al usar un calentador de agua con bomba de calor eléctrica. Y a medida que la red se descarboniza, esas emisiones se acercan a cero.
Los próximos años son cruciales para garantizar que los calentadores de agua con bomba de calor desempeñen un papel importante en el logro de una red libre de carbono para 2035.
3. Rejilla flexible: Las bombas de calor ofrecen la capacidad de calentar y almacenar agua durante los momentos en que abunda la energía renovable para su uso posterior. En términos simples, las bombas de calor pueden actuar como baterías térmicas para almacenar el exceso de energía renovable y amortiguar la red. Esto puede ayudar a descarbonizar la red más rápido y a un costo menor. El estudio determinó que la proporción general de clientes en todos los sectores que experimentarían ahorros con un cambio a bombas de calor para agua caliente aumenta del 60-80 por ciento al 95 por ciento con una operación flexible y precios adecuados o incentivos disponibles. En muchos casos, esta estrategia está lejos más rentable y más aceptable para el medio ambiente que otras formas de almacenamiento, como la construcción de nuevas instalaciones hidroeléctricas para el almacenamiento a corto plazo.
Una posible solución para reducir la carga energética de los hogares de bajos ingresos
El estudio encuentra que más hogares de bajos ingresos ahorrarían dinero en sus facturas de servicios públicos con el calentamiento de agua con bomba de calor que otros hogares, lo cual es particularmente importante ya que también gastan la mayor parte de sus ingresos en calentar agua, hasta un 2 por ciento para el más bajo. hogares de ingresos.
Sin embargo, para que los hogares de bajos ingresos se beneficien de estas soluciones, es necesario que existan políticas de implementación intencionales que hagan que estas soluciones sean accesibles y asequibles, y garanticen que no tengan consecuencias no deseadas, como el desplazamiento debido al aumento de la renta después de la remodelación de edificios. Las comunidades desatendidas deben tener prioridad en las políticas de implementación de soluciones de calentamiento de agua limpia, a través de políticas federales como la Hogares de cero emisiones Ley (ZEH) y la Hogares ecológicos, resistentes, eficientes y asequibles para inquilinos (GREAHT) que se están considerando como parte de las prioridades de inversión en infraestructura de la administración Biden y el Congreso de EE. UU.
Hacer que suceda
El informe detalla muchas políticas que se necesitan para aprovechar esta oportunidad de una forma más limpia y económica de satisfacer las necesidades de agua caliente de los hogares, las empresas y la industria de los EE. UU. En pocas palabras, estas políticas se dividen en tres grupos: eliminar las barreras regulatorias y de mercado; inversiones para acelerar el despliegue; y estándares para escalar la adopción y asegurar el acceso equitativo.
Ahora es el momento de actuar: los calentadores de agua y las calderas industriales de combustible fósil tienen una vida útil de al menos una década, a veces dos, lo que perpetúa emisiones innecesarias y crea costos más altos para los clientes. Los próximos años son cruciales para garantizar que los calentadores de agua con bomba de calor desempeñen un papel importante en el logro de una red libre de carbono para 2035. Como resumió el estudio, “las bombas de calor eficientes y flexibles están a la altura de la situación al crear empleos en un importante sector del siglo XXI”. sector, reduciendo las facturas de energía de los clientes, reduciendo las emisiones de carbono y facilitando la integración de las energías renovables”.
Este post apareció originalmente en Blog de expertos de NRDC.
Fuente: https://www.greenbiz.com/article/getting-zero-carbon-hot-water-homes-and-industry
