Gestionar una red eléctrica moderna es un gran desafío. El consumo de energía cambia constantemente, mientras que los paneles solares y las turbinas eólicas han añadido el elemento de producción variable. Las redes eléctricas también deben diseñarse para la carga más alta del año, aunque operen a capacidad parcial el resto del tiempo.
Los días más calurosos del verano son críticos para las redes eléctricas, ya que los edificios utilizan equipos de aire acondicionado a pleno rendimiento. Cuando se suma la carga de todos los sistemas de refrigeración de hogares y empresas, la carga en la red se vuelve significativa. Si la compañía energética no está preparada para ello, se pueden esperar fallos eléctricos y apagones en varios puntos.
Mejore la eficiencia de su sistema de aire acondicionado.
El hecho de que el aire acondicionado sea la mayor carga durante el verano también crea una oportunidad. Si los propietarios de edificios se centran en mejorar la eficiencia de su aire acondicionado, la demanda de la red eléctrica puede reducirse drásticamente. Los hogares y las empresas ahorran en sus facturas energéticas, al tiempo que se reduce la carga de la red eléctrica.
Factores que aumentan los gastos de aire acondicionado
Las necesidades de aire acondicionado de un edificio están fuertemente determinadas por su tamaño y finalidad prevista, así como por el número de ocupantes y el clima local. Normalmente estos factores no se pueden cambiar, lo que significa que el diseño del aire acondicionado debe adaptarse a ellos.
Sin embargo, hay otros aspectos que afectan los costos de aire acondicionado y que pueden mejorarse durante el proceso de diseño:
- Envolvente del edificio : El aislamiento, la hermeticidad y las ventanas energéticamente eficientes pueden reducir la ganancia de calor en los edificios.
- Eficiencia de los equipos : La eficiencia nominal de las unidades de aire acondicionado influye en los costes energéticos. Las unidades pequeñas utilizan el Índice de eficiencia energética estacional (SEER), mientras que las unidades más grandes utilizan el Índice integrado de eficiencia energética (IEER).
- Controles de temperatura : La configuración del termostato también afecta el consumo de energía. El uso de energía puede aumentar hasta un 3 % por cada 1 °F que se baja el termostato, según el Departamento de Energía de EE. UU.
Cómo afectan las cargas de aire acondicionado a la red eléctrica
La carga combinada de miles de aparatos de aire acondicionado tiene otra consecuencia negativa. Las empresas de servicios públicos deben poner en funcionamiento toda su capacidad de generación, y esto incluye plantas en picos con altos costos operativos. Las líneas de distribución y transmisión también transportan una corriente elevada, lo que significa que se desperdicia más energía en forma de calor.
En resumen, los picos de demanda son perjudiciales tanto para las empresas de servicios públicos como para sus clientes:
- Los precios de la electricidad aumentan a medida que entran en funcionamiento plantas de energía más caras.
- La red funciona de manera menos eficiente: las líneas eléctricas y las subestaciones transportan una corriente elevada y la disipación de calor aumenta.
- Las empresas eléctricas deben invertir constantemente millones de dólares para que la capacidad de su red eléctrica esté a la altura de la demanda.
- Si la demanda máxima durante el verano es mayor de lo esperado, es muy probable que se produzcan apagones.
La mejor oportunidad para controlar los picos de demanda de aire acondicionado está por el lado del consumo. Las medidas que reducen el consumo de energía de los aires acondicionados son las más efectivas. Por ejemplo, si 1.000 edificios grandes pueden reducir la demanda en 20 kW cada uno, la carga total se reducirá en 20 MW.
Reducir el consumo eléctrico de los sistemas de aire acondicionado.
El mantenimiento del aire acondicionado realizado por expertos para mejorar la eficiencia es beneficioso tanto para los propietarios de edificios como para las compañías eléctricas. Las deficiencias de aislamiento y las fugas de aire se pueden detectar mediante una auditoría energética y luego corregirse para reducir la carga de refrigeración. Un edificio que mantiene la mayor parte de su calor en el exterior se puede enfriar con menos energía.
Las actualizaciones de equipos y los controles inteligentes pueden mejorar aún más la eficiencia del aire acondicionado, lo que permite un menor costo operativo por tonelada de capacidad de enfriamiento. Este es un enfoque probado en el campo y también existen tecnologías emergentes que pueden mejorar el aire acondicionado.
El almacenamiento de hielo es una mejora prometedora para las plantas de refrigeración, ya que la producción de refrigeración puede continuar incluso cuando los compresores están apagados.
- El sistema HVAC se puede programar para producir hielo con electricidad durante las horas de menor actividad.
- Los enfriadores se pueden desactivar o reducir durante las horas pico de demanda mientras las cargas de enfriamiento se satisfacen mediante el derretimiento del hielo.
Uno de estos sistemas de refrigeración urbana ha estado en funcionamiento en Chicago desde 1995. Da servicio a más de 120 edificios y utiliza cinco plantas de refrigeración y cuatro sistemas de almacenamiento de hielo.
Las baterías también tienen aplicaciones prometedoras para reducir la demanda máxima. Se pueden programar para suministrar energía almacenada precisamente cuando la red tiene una gran demanda. Los sistemas de baterías todavía se ven afectados por los altos precios, pero las perspectivas son prometedoras. La Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) concluyó que los costos de almacenamiento de energía podrían caer hasta un 60% para 2030.
