Acantilado de Douglas / persiana
El 12 de junio de este año, la última central eléctrica de carbón que quedaba en el Reino Unido se despertó de un letargo de 46 días para satisfacer la demanda de electricidad para hacer funcionar las unidades de aire acondicionado.
Éstas eran circunstancias raras como clima cálido en todo el país combinado con poco viento, una central nuclear en mantenimiento y un interconector eléctrico defectuoso con Noruega. Pero el clima solo va a volverse más cálido, y el incidente ha arrojado luz sobre el papel vital que los sistemas solares en los techos deben desempeñar en nuestro futuro sistema energético.
lo absurdo de recurriendo al carbón para alimentar los acondicionadores de aire durante un verano en el Reino Unido es difícil pasar por alto. Esto es particularmente cierto dado que los sistemas solares de techo están en una posición única para satisfacer esta demanda, ya que las altas temperaturas del verano coinciden con mucho sol. También pueden ayudar a dar sombra a los edificios, reduciendo efectivamente la demanda de refrigeración y reduciendo el consumo de energía.
La demanda de refrigeración no se limita al aire acondicionado y puede implicar muchos otros procesos intensivos en energía en hogares, supermercados, oficinas, hospitales, fábricas, etc. En todo el país, los motores impulsan compresores que se utilizan para enfriar refrigeradores, congeladores, centros de datos, industrias de procesamiento de alimentos, enfriadores de agua, entre muchos otros.
Este equipo funcionará más intensamente a medida que aumente la temperatura del aire. Según Reino Unido estimaciones del gobierno, la demanda máxima de refrigeración durante una ola de calor puede ser el doble que la de un día normal de verano.
Beneficios de enfriamiento de los paneles solares en la azotea
La energía solar en la azotea también puede reducir la demanda de refrigeración al mantener los edificios a la sombra. A estudio realizado por la Universidad Estatal de Arizona descubrió que incluso un grupo modesto de paneles solares que dan sombra a la mitad de un techo puede conducir a una reducción del 2% al 13% en la demanda de refrigeración, según factores como la ubicación, el tipo de techo y los niveles de aislamiento.
Aunque se está instalando energía solar en la azotea más rápido que nunca en el Reino Unido, todavía está muy infrautilizado y solo en aproximadamente uno de cada 30 edificios. El mapeo 3D reciente de pueblos y ciudades completos significa que ahora es posible estimar el potencial con mayor precisión. Herramientas como Estadísticas ambientales de Google analice las imágenes satelitales no solo para ver cuántos módulos se pueden instalar en el horizonte de nuestra ciudad, sino también dónde se deben instalar para minimizar el sombreado y generar la mayor cantidad de electricidad.
Considere las posibilidades de Nottingham y Coventry, dos ciudades en las Midlands de Inglaterra donde trabajamos. Si Nottingham maximizara su potencial en la azotea, todos esos paneles podrían generar casi 500 megavatios (MW) de electricidad, casi lo mismo que una planta de energía de gas de tamaño mediano. Coventry tiene mayor potencial, con 700MW. Estas capacidades equivaldrían a casi un tercio de la demanda de electricidad de Nottingham y casi la mitad de la de Coventry, solo desde sus techos.
Con el planeta experimentando su temperatura más alta en alrededor de 120,000 años, mantener frescos los edificios será vital. Por ahora, la demanda de refrigeración está impulsada predominantemente por edificios no domésticos, pero proyecciones indican que a finales de siglo alrededor del 80% puede provenir de los hogares.
Esto complica las cosas, ya que los acondicionadores de aire domésticos tienden a usarse más por las noches cuando la gente regresa después del trabajo o la escuela, no durante el día cuando brilla el sol. Investigadores en Australia han propuesto un solución inteligente para abordar este desequilibrio mediante la programación de unidades de aire acondicionado para que funcionen en conjunto con los sistemas solares para preenfriar los edificios antes de que las personas lleguen a casa.
Frente a los desafíos climáticos en evolución, el papel fundamental de los sistemas solares para abordar la demanda de refrigeración de verano y mejorar la resiliencia climática es cada vez más evidente. Si bien una dependencia inusual de la energía a base de carbón para el aire acondicionado subrayó esta urgencia en junio, surgió una observación interesante el mes siguiente: a pesar de que julio fue fresco, nublado y lluvioso, los paneles solares aún contribuyeron con alrededor del 8 % de la demanda de electricidad del Reino Unido. Esto superó el valor de julio de 2022, a pesar de las temperaturas récord de ese verano.
¿Qué ha pasado? Aunque la generación de paneles solares disminuyó un 7 % en julio, la demanda general de electricidad disminuyó un 15 %, en parte debido a una demanda sustancialmente reducida de refrigeración. El vínculo entre los dos es muy claro.
Sobre el Autor
Tom Rogers, Profesor Titular de Ingeniería de Energía Sostenible, Universidad de Nottingham Trent; Amin Al-Habaibeh, Profesor de Sistemas Inteligentes de Ingeniería, Universidad de Nottingham Trent; Angelines Donastorg Sosa, profesor adjunto de energías renovables y gestión de la energía, Universidad de Coventryy Vahid Vahidinasab, Profesor Asociado de Sistemas de Potencia y Energía, Universidad de Nottingham Trent
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