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La consulta de Future Homes Standard ha propuesto que se incluya un nuevo requisito basado en el uso de energía primaria en las próximas normas de construcción. En este artículo, analizamos cómo se puede calcular el uso de energía primaria de una casa y qué es justo o deseable para la energía solar.
La energía primaria es la energía que se encuentra en la naturaleza y que no ha sufrido un proceso de transformación artificial (hecho por el hombre). La electricidad generada a partir de gas, petróleo, carbón, energía nuclear o biomasa es energía secundaria: el combustible original que se encuentra en la naturaleza ha sido extraído, transportado y convertido en electricidad. A lo largo del proceso, se usa o se pierde energía. Entonces, para entregar una unidad de electricidad a su hogar, se consume una mayor cantidad de unidades de energía primaria.
¿Qué es la energía primaria?
El Factor de Energía Primaria (PEF) es una medida de cuántas unidades de energía primaria se necesitan para llevar la unidad de energía final a su casa.
Entonces, por ejemplo, en SAP 10.1 (el borrador del método de cálculo para las próximas normas de construcción) la energía primaria del gas natural de la red de gas se da como 1,13, lo que significa que por cada kWh de gas entregado a su casa, el contenido de gas de energía es 1,13 Los kWh deben extraerse del suelo. Esta cifra es un promedio ponderado del PEF para todas las diferentes fuentes de gas natural que componen el suministro del Reino Unido, por ejemplo, gas extraído de pozos en el Mar del Norte, Rusia, EE. UU. y Qatar.
Energía Primaria de la Electricidad.
La electricidad es aún más compleja.
El mix de generación incluye centrales eléctricas que utilizan gas, petróleo, carbón, plutonio y madera como materia prima, cada una con diferentes Factores de Energía Primaria una vez que se han convertido en una central térmica y se transmiten a través de la red de distribución de energía a su unidad de consumo.
Además de estas fuentes de electricidad generadas térmicamente, puede agregar energías renovables de conversión directa, como turbinas eólicas y paneles solares fotovoltaicos. La convención es que, dado que la energía natural que convierten es ilimitada, el PEF para la energía generada de esta manera es 1,0 en el punto de generación.
Por lo tanto, la combinación de generación de electricidad da como resultado un factor de energía primaria promedio que depende de qué tipos de generación de electricidad están en uso en cualquier momento. SAP 10.1 hace suposiciones sobre cómo será la flota de generación de electricidad del Reino Unido en 2020-25 y estima cuál será la combinación promedio en cada mes del año. La cifra promedio a lo largo del año para la electricidad de la red en el punto de uso es un PEF de 1,51.
Una casa equipada con paneles solares fotovoltaicos generará electricidad solar. En algunos momentos, la electricidad solar excederá el uso de electricidad de la casa y la electricidad fluirá de regreso a la red de distribución donde otros edificios la usarán, lo que se denomina exportación.
Cada vez más, los hogares con energía solar también están equipados con otra tecnología que permite que el edificio retenga más electricidad generada por energía solar y minimice la cantidad exportada a la red. Los dispositivos incluyen desviadores de energía fotovoltaica que envían el exceso de generación a un calentador de inmersión para calentar el agua en un cilindro de agua caliente, almacenamiento de batería para mantener la electricidad generada durante el día para su uso en la noche y cargadores de automóviles inteligentes que optimizan la carga del automóvil para usar energía autogenerada. energía renovable al máximo.
De estas tres tecnologías, SAP 10.1 incluye provisiones para desviadores fotovoltaicos y almacenamiento de baterías, pero no da crédito cuando ambos se usan en la misma casa.
El uso de energía primaria de una vivienda
La Energía Primaria utilizada por una casa se calcula sumando el total de los diferentes tipos de energía utilizados por la casa, cada uno multiplicado por el Factor de Energía Primaria (PEF) para ese tipo de energía.
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Las normas de construcción se centran correctamente en el uso de energía primaria neta durante el año, que tiene en cuenta los flujos de energía que entran y salen del edificio y permite la generación de energía en el edificio. Dado que el sistema solar fotovoltaico es parte del edificio, los flujos de energía solar que cruzan el límite consisten únicamente en la generación solar exportada a la red. (Ver imagen)
La energía solar generada por el edificio y utilizada en el edificio reduce la electricidad que necesita el edificio. Entonces, el primer beneficio de instalar un sistema solar en una casa para la energía primaria neta utilizada es la energía solar que se mantiene en el edificio multiplicada por el factor de energía primaria del uso de electricidad que se evitó: el PEF de la red eléctrica.
El segundo beneficio de un sistema solar en una casa es que la energía solar exportada desde la casa es un flujo de energía negativo y debería reducir el uso neto de energía primaria de la casa. El gobierno ha sugerido en la consulta que el PEF para esta electricidad exportada debería ser 0,51.
¿Por qué no un PEF de 1,0? Este es el factor de energía primaria para la electricidad generada por energía solar en el punto de generación (antes de las pérdidas de transmisión). Una consulta al equipo a cargo de SAP recibió esta explicación:
Dado que la electricidad de la red tiene un PEF de 1,51 y la electricidad solar tiene un PEF de 1,0, el beneficio neto de la electricidad exportada es 1,51 – 1,0 = 0,51 por unidad de electricidad exportada.
En efecto, lo que están diciendo es que esta unidad de electricidad generada por energía solar con PEF 1.0 fluye hacia un edificio cercano y evita que ese edificio use electricidad de la combinación de generación de la red con PEF 1.51, por lo que el beneficio neto (para la red) de la la electricidad exportada es 0,51
Puedo ver que hay una lógica en esto, pero en general creo que la energía primaria neta del edificio puede y debe considerar el edificio y no la red; esto significa que los flujos de energía que cruzan los límites del edificio son los que asunto. A diferencia de las emisiones de carbono donde no se puede aplicar un ahorro de carbono a la electricidad exportada sin considerar las emisiones de carbono evitadas donde se usa esa energía, la energía primaria para la energía solar tiene un valor acordado para el PEF, y ese valor es 1.0.
La energía fotovoltaica conectada a la red se alimenta a la red en 1.0, ¿por qué la microgeneración debe tratarse de manera diferente?
El gobierno está interesado en promover la adopción de tecnologías inteligentes como los desviadores fotovoltaicos, los tanques de agua caliente inteligentes y el almacenamiento de baterías, al igual que la industria solar.
¿Un PEF más bajo para la energía solar exportada no crea un impulso más fuerte para la adopción de estas tecnologías en la nueva construcción? ¿Seguramente cuanto menor sea el PEF de la electricidad exportada mayor será el valor de instalar equipos para utilizar la electricidad solar en el edificio?
La respuesta a esta pregunta es sí, pero solo hasta cierto punto. Si el cálculo se configura de tal manera que la energía solar comienza a parecer menos atractiva como tecnología para cumplir con las normas de construcción, es posible que los constructores de viviendas no la usen en absoluto, y entonces no habrá ningún incentivo para agregar tecnologías inteligentes que aumenten la utilización de la energía solar. .
Dar a la exportación solar un PEF de 1.0 todavía crea un incentivo para usar tecnologías inteligentes, pero sin disminuir significativamente los beneficios de la energía solar fotovoltaica. Además, habrá un nuevo criterio de asequibilidad en las normas de construcción y esto creará un incentivo para mantener la energía en el edificio (ahorrando 16p/unidad) en lugar de exportarla (rindiendo solo 5p/unidad).
BRE y DCLG deberían reconsiderar la lógica detrás del tratamiento de la energía solar fotovoltaica en el cálculo de la energía primaria neta en las normas de construcción, ya que el enfoque que se consulta corre el riesgo de subestimar injustamente los beneficios de la electricidad solar.
Fuente: www.solarblogger.net