En algunas áreas, los grandes edificios, como centros comerciales, hoteles, hospitales y oficinas gubernamentales, ya permiten que las compañías eléctricas administren de forma remota sus sistemas HVAC para gestionar el consumo de energía extremo. Subir 1 ºC la temperatura de un supermercado durante el verano puede ahorrar miles de kWh de electricidad.
La construcción y las operaciones de edificios representaron la mayor parte del consumo global final de energía (36%) y las emisiones de CO2 relacionadas con la energía (39%) en 2018.
La iluminación, la refrigeración, la ventilación y el enfriamiento consumen el 64% de la energía total utilizada por los edificios comerciales. En los hogares, más del 50% de la energía total utilizada se destina a calefacción y aire acondicionado.
Este otoño, Europa se enfrentará a una crisis energética sin precedentes. La guerra en Ucrania y la dependencia de Rusia para el gas están obligando a los estados miembros europeos, como Alemania y Francia, a imponer severas restricciones en el consumo de energía.
De hecho, la Unión Europea les está solicitando a todos los estados miembros que compartan la carga. España, que no depende del gas ruso para calefacción o producción de electricidad, ha promulgado una nueva legislación que obliga a las empresas e instalaciones públicas a mantener el aire acondicionado en 27 ºC (81 ºF) y la calefacción en 17 ºC (63 ºF). Algunas industrias están exentas de esto; por ejemplo, supermercados, restaurantes y otros negocios relacionados con alimentos.
Los paneles solares y el almacenamiento de baterías brindan independencia energética
El costo de los paneles solares fotovoltaicos se ha reducido de manera drástica en los últimos 40 años. En 1977, los paneles solares costaban $77 por vatio. En solo 45 años, el precio de los paneles solares ha disminuido en un 99,3% a un promedio de $0,60 en la actualidad. Además, la densidad de producción de electricidad en los paneles solares es mucho mayor, lo que permite captar más energía por metro cuadrado.
Una combinación de superficies fotovoltaicas, paneles o ventanas inteligentes junto con el almacenamiento de baterías en el sitio puede ayudar a los edificios a lograr eficiencia energética y cierta independencia energética.
Los nuevos edificios son especialmente adecuados para aprovechar estas tecnologías. El diseño de superficies fotovoltaicas y paneles solares en los techos podría cubrir gran parte de las necesidades eléctricas. Según la ubicación, la temporada y la cantidad de energía fotovoltaica producida, el excedente de energía se puede almacenar en baterías in situ, normalmente ubicadas en el sótano, para usar cuando la energía solar no está disponible, en las noches y los días nublados.
Administración de potencia basada en servicios públicos y equilibrio de la red
Las diferentes estaciones equivalen a diferentes usos de la energía en la mayoría de las regiones. En lugares donde hay poco uso de calefacción durante el invierno, hay una demanda masiva de energía en el verano para el aire acondicionado. Además, las olas de calor y otros eventos meteorológicos inusuales son cada vez más frecuentes en todo el mundo. Algunas ciudades como Londres están experimentando temperaturas superiores a los 40 ºC (104 ºF), algo inimaginable hace apenas 10 años. Tales eventos ocurren en áreas donde las redes eléctricas no están preparadas para el aumento sin precedentes de la demanda de electricidad.
Hoy en día, es habitual que las empresas de servicios públicos soliciten a las empresas que les ayuden a abordar los problemas del consumo desigual de la energía durante el día y en las diferentes estaciones.
Las compañías eléctricas se han asociado con las industrias y los propietarios de edificios comerciales para ayudar a equilibrar el consumo de electricidad. En áreas con un consumo de energía desigual durante diferentes horas o estaciones del año, las compañías eléctricas proporcionan ofertas especiales a fábricas, hoteles y edificios de oficinas para ayudarlos a administrar algunos de sus sistemas que consumen mucha energía, en su mayoría, dispositivos de control climático. Los hoteles y los grandes minoristas permiten que las empresas de servicios públicos administren directamente sus HVAC a fin de ajustar las temperaturas según el consumo general de energía. Un ligero aumento de 1 ºC en un gran hotel, por ejemplo, algo que apenas notan los huéspedes, equivale a megavatios de ahorro de energía.
Además, en los casos en que los edificios cuenten con sistemas de generación y almacenamiento de energía, como paneles fotovoltaicos y almacenamiento de baterías, el excedente de electricidad generado o acumulado podría ayudar a equilibrar la red local, sobre todo durante períodos de alto consumo debido a condiciones climáticas extremas.
La carga de vehículos eléctricos en el estacionamiento puede mantener las luces encendidas
Para 2030, entre 250 y 320 millones de automóviles eléctricos (incluidos los híbridos enchufables) y más de 2 millones de autobuses eléctricos circularán por las carreteras de todo el mundo. En 2021 a nivel global, la disponibilidad de modelos de vehículos eléctricos aumentó 5 veces, en comparación con 2015, y la cantidad de modelos disponibles llegó a 450 para finales de 2021.
En muchas ciudades del mundo, los edificios deben instalar estaciones de carga para vehículos eléctricos en sus garajes. A medida que aumenta la cantidad de automóviles eléctricos, también aumenta la posibilidad de utilizarlos para equilibrar la generación de energía renovable y brindar almacenamiento fuera de la red.
Y eso no es todo. Al emplear tecnologías de vehículo a red (V2G), varios vehículos eléctricos pueden proporcionar almacenamiento económico y mantener algunos de los sistemas críticos del edificio en funcionamiento en caso de un corte de energía.
Para lograr esto, las estaciones de carga de vehículos eléctricos en edificios inteligentes requieren estaciones de carga bidireccionales, idealmente equipadas con conectores de alimentación de CC como CHAdeMO. Cuando se produzca un corte de energía, el sistema permitirá que la electricidad almacenada en las baterías de los vehículos eléctricos se transfiera de nuevo a la infraestructura del edificio en tiempo real. Esta solución podría ayudar a evitar el uso de generadores diésel contaminantes.
La transición a la energía verde requiere la colaboración de las partes interesadas
El diseño y la construcción de edificios tienen un gran potencial para ayudar a minimizar el consumo energético y, por tanto, la actual crisis energética. Si bien ya contamos con las tecnologías necesarias para implementar estas soluciones, la industria de la construcción debe colaborar con las diferentes partes interesadas.
Sin estándares comunes y sin la interoperabilidad de diferentes sistemas, no será fácil conectar de manera efectiva todas las piezas necesarias y aprovechar las tecnologías que ya tenemos.
Hoy en día, muchos edificios ya cuentan con paneles solares, HVAC inteligentes y algún tipo de almacenamiento de energía. Además, las estaciones de carga para vehículos eléctricos están presentes en muchos garajes y otras instalaciones interiores. Las diferentes industrias necesitan encontrar la manera de conectar todos esos elementos y facilitar la administración de la distribución y el consumo de energía.
La mayoría de los analistas están de acuerdo en que el consumo y el costo de la energía no disminuirán en el futuro previsible. Y los edificios y las ciudades son los mayores consumidores de electricidad. La energía producida y no utilizada no beneficia a nadie. Todas las partes interesadas deben colaborar para elevar la sostenibilidad de todo el ecosistema.
