Se puede hacer, pero no sin energía solar
En un discurso en el Jodrell Bank, la Primera Ministra Theresa May describió la Estrategia Industrial de su gobierno y estableció una serie de las denominadas Grandes Misiones de Desafío.
Estas misiones incluyen:
- Uso de la Inteligencia Artificial en el Diagnóstico y Tratamiento de Enfermedades Crónicas
- Satisfacer las necesidades de una sociedad que envejece
- Reducir el uso de energía en los edificios, y
- Vehículos Cero Emisiones
Las misiones tienen como objetivo reunir a gobiernos, empresas y organizaciones de todo el mundo para desarrollar las «industrias del futuro».
Según el sitio web del gobierno, para los edificios la misión es:
Reducir al menos a la mitad el uso de energía de los nuevos edificios para 2030
La calefacción y la alimentación de edificios representan el 40 % de nuestro uso total de energía en el Reino Unido. Al hacer que nuestros edificios sean más eficientes desde el punto de vista energético y adoptar tecnologías inteligentes, podemos reducir las facturas de energía de los hogares, reducir la demanda de energía e impulsar el crecimiento económico al mismo tiempo que cumplimos nuestros objetivos de reducción de carbono.
Para los hogares, esto significará reducir a la mitad el uso total de energía en comparación con los estándares actuales para las nuevas construcciones. Esto incluirá el uso de energía de un edificio para calefacción, refrigeración y electrodomésticos, pero no el transporte.
Desempacando lo que significa la misión de los edificios
Hay algunas frases clave en el anuncio anterior, con implicaciones de largo alcance.
1. ‘uso de energía’
Hasta ahora, el rendimiento energético de las viviendas nuevas para el Reglamento de Edificación se ha evaluado en términos de emisiones de dióxido de carbono en lugar de energía. El argumento para esto ha sido persuasivo: que existen presupuestos de carbono del Reino Unido a los que apuntar y que las políticas deberían estar dirigidas directamente a lograrlo.
Sin embargo, dado que la electricidad de la red se ha descarbonizado rápidamente, ha creado un desafío importante para este enfoque. Con electricidad muy baja en carbono, sería posible cumplir con las regulaciones de bajas emisiones de carbono en edificios simplemente calentando eléctricamente y haciendo lo mínimo en eficiencia energética. Claramente, agregar muchos edificios nuevos de baja eficiencia energética haría que la tarea de mantener una red baja en carbono fuera mucho más difícil.
En segundo lugar, y cada vez más, la hora del día en que quitas la electricidad de la red afecta la intensidad de carbono (y el precio) de tu energía. Hay tecnologías inteligentes disponibles que controlan el uso de energía que tiene flexibilidad en su tiempo (tecnologías como la calefacción, el funcionamiento de una lavadora, el ciclo de una nevera-congelador, la carga de un vehículo eléctrico o la descarga de una batería doméstica). Aunque es probable que los consumidores prefieran tecnologías que reduzcan sus costos de energía, los períodos de precios mayoristas de energía bajos tienden a coincidir con períodos de baja demanda y, por lo tanto, una alta proporción de entrada de energía renovable. Por lo tanto, estas tecnologías reducirán las emisiones de carbono y las facturas.
Las regulaciones tendrán dificultades para mantenerse al día con la complejidad y la innovación a medida que se desarrolla este sector. El uso de una intensidad de carbono de red promedio no incentivará ni dará cuenta de estos enfoques valiosos.
Como un ‘producto que consume energía’ tiene mucho más sentido para reglamentaciones para edificios pasar al consumo de energía en lugar de las emisiones de carbono. Por supuesto, cuanto menor sea el consumo de energía, menos energía se necesitará y más fácil será reducir las emisiones de carbono en el suministro eléctrico.
Aún está por determinarse de qué medida de energía estamos hablando. Si se trata de un uso directo de energía, entonces un kilovatio hora (kWh) de gas quemado para calentar la casa contará lo mismo que un kWh de electricidad extraído de la red. Si, en cambio, es energía primaria (que tiene en cuenta las eficiencias de conversión del combustible original), entonces el uso de electricidad contará más que el gas.
2. ‘en comparación con los estándares actuales’
El progreso en las emisiones de carbono a menudo se mide con respecto a los niveles de 1990, el año base para las partes del Anexo I del Protocolo de Kioto, los países que firmaron en 1997. se ha medido en relación con un edificio construido según las normas de construcción de 2006.
Las mejoras en la eficiencia energética de las viviendas de nueva construcción han sido menos que impresionantes. En los 12 años transcurridos desde 2006, las emisiones de carbono reguladas de una casa nueva construida en Inglaterra son solo un 29 % más bajas que las de una casa construida en 2006. Escocia ha ido más allá, las casas construidas aquí alcanzan niveles de emisiones de carbono un 45 % mejores que en 2006.
Significativamente, la comparación será relativa a los niveles de desempeño actuales. El progreso hasta la fecha no contará para la misión.
3. ‘incluir el uso de energía de un edificio para calefacción y refrigeración y electrodomésticos’
Hasta ahora, las Normas de Edificación solo incluían la energía ‘regulada’, la utilizada para calefacción, agua caliente, bombas, ventiladores e iluminación fija. En los hogares, la normativa ignora la energía utilizada para cocinar, frigoríficos, congeladores, lavadoras, lavavajillas, secadoras de ropa, equipos audiovisuales, equipos informáticos, enchufes de iluminación y carga de dispositivos a batería.
Los constructores de casas argumentan que no deberían ser considerados responsables por el equipo eléctrico que la gente usa en las casas que construyen, y hasta ahora el gobierno ha aceptado ese argumento.
Pero ¿por qué detenerse allí? Seguramente, los constructores de viviendas no pueden ser considerados responsables de la frecuencia con la que las personas eligen ducharse, o el hecho de que no quieran usar ropa térmica y chaquetas de plumas mientras miran televisión. El precedente de tomar un promedio para el uso de agua caliente sanitaria y la temperatura interna es bien aceptado, por lo que no hay razón por la que no debamos regular en función de un uso promedio de electricidad para electrodomésticos y aparatos también.
Aún queda por aclarar cómo se definirán los electrodomésticos: qué se incluirá en el uso de la electricidad. SAP incluye el Apéndice L con una metodología para calcular el uso de energía para iluminación, electrodomésticos y cocina, pero no está claro qué gama de equipos eléctricos está incluida en esta estimación y cuál no, o de hecho si esta estimación de energía para electrodomésticos ser utilizado para la misión
Logrando la Misión
La Solar Trade Association ha encargado un análisis a Think Three Consultancy sobre la dirección futura de las normas de construcción en un mundo de electricidad con bajas emisiones de carbono. El informe utilizó SAP 9.92 con los nuevos factores de emisiones de carbono de SAP 10 para modelar el uso de energía en varios tipos de casas con una variedad de combinaciones de tecnologías de calefacción y rendimiento de la tela. La casa con terraza final de 94 m2 y 3 dormitorios modelada en el informe se ha utilizado para evaluar enfoques potenciales para reducir el consumo de energía en un 50 % con respecto al rendimiento actual.
Para una casa como esta, construida según las normas vigentes en Inglaterra, la calefacción y el agua caliente son los usos energéticos predominantes. Sin embargo, el total del uso de electricidad regulada y no regulada para electrodomésticos, iluminación, bombas y ventiladores representa el 41% del uso de energía.
Aumentar significativamente la especificación de la estructura del edificio (a niveles de Passivhaus) reduce en gran medida la demanda de calefacción de espacios, pero deja intactas todas las demás demandas de energía. Un sistema solar fotovoltaico de 3,9 kWp (12 paneles basados en paneles de alto rendimiento disponibles en la actualidad) se acomodaría fácilmente en una casa de este tamaño y cerraría la brecha entre esta especificación y el objetivo de la misión.
El tejido mejorado en combinación con una bomba de calor reduce la energía de calefacción y agua caliente según el coeficiente de rendimiento de la bomba de calor (se supone que es 2,5 para calefacción y 2,0 para agua caliente). Un sistema solar fotovoltaico de solo 1,2 kWp (alrededor de 4 paneles) permitiría que este diseño cumpliera con el objetivo de la Misión.
Claramente, los diseñadores buscarán las combinaciones más rentables, que a medida que el costo de la energía solar disminuya podría implicar más energía solar de lo que sugiere este análisis, pero dada la inclusión del uso de energía de los electrodomésticos, parece que no hay manera de llegar a una reducción del 50 % que no necesita generación de electricidad solar en el edificio.
Conclusiones
1. La Misión se puede lograr sin el desarrollo de nuevos enfoques tecnológicos fundamentales. Hoy en día, las viviendas individuales de autoconstrucción y los pequeños desarrollos de viviendas sociales se construyen rutinariamente con niveles de eficiencia de tejido Passivhaus. Las bombas de calor y la energía solar fotovoltaica ya están disponibles. El desafío consiste más en ayudar a la industria de la construcción a ofrecer eficiencias de telas de alta especificación en volumen.
2. La inclusión del uso de energía por electrodomésticos significa que el objetivo simplemente no puede lograrse sin algún elemento de generación de electricidad renovable en el edificio.
3. El requisito para la generación renovable en el sitio será aún más el caso de los edificios con factores de forma que dan pérdidas de calor más bajas, como las casas con terraza y los apartamentos; aquí hay menos ganancias por hacer con una estructura de construcción mejorada y sistemas de calefacción más eficientes. .
4. La calefacción a gas actualmente tiene un Factor de Energía Primaria (PEF) de 1.222 mientras que la electricidad tiene un PEF de 1.738 (cifras SAP10). A menos que el PEF para la electricidad de la red caiga durante el período, un cambio a las tecnologías de calefacción eléctrica a partir de la calefacción a gas tendrá beneficios menores si la métrica es Energía primaria. Cuanta más generación renovable en los edificios, más contribuciones pueden hacer para reducir el PEF de la red eléctrica.
5. En reconocimiento de lo anterior, las próximas actualizaciones de las normas de construcción deben enmarcarse de manera que fomenten el uso de energía solar fotovoltaica en nuevos edificios.
Fuente: www.solarblogger.net