Si queremos deshacernos de los combustibles fósiles en todo el país, queda mucho por hacer. Será un proyecto de generación, eso está claro. Los investigadores de Empa, Martin Rüdisüli, Sinan Teske y Urs Elber, han calculado ahora cuánto tiempo y cuántocamino hacia un sistema de energía sostenible podría ser; su estudio fue publicado a finales de junio en la revista Energías .
Los investigadores eligieron un enfoque conservador e inicialmente recopilaron datos reales sobre el consumo de electricidad, los requisitos de calefacción y el consumo de agua caliente en Suiza. Estos datos luego sirvieron como base para un experimento mental. Los requisitos de electricidad de Suiza todavía son bastante fáciles de determinar:El operador de red Swissgrid proporciona valores detallados para cada cuarto de hora todos los días del año. Los requisitos de energía de calefacción y agua caliente son cada vez más difíciles. Los expertos de Empa utilizaron datos del proveedor de calefacción urbana REFUNA, que abastece a varias comunidades en la parte baja de AareValle con calor residual de la planta de energía nuclear de Beznau. Un análisis de datos mostró que el requerimiento de calor de las casas conectadas se correlaciona bastante bien con la temperatura exterior y, por lo tanto, en noches de más de 18 grados Celsius, el calor solo se usa para el agua de procesoy agua de la ducha.
Electrificación de sistemas de calefacción y automóviles
Para su experimento mental, los investigadores hicieron varias suposiciones. En primer lugar, la mayoría de los residentes suizos se comportan como personas en la parte baja del valle del Aare y viven en edificios similares. En segundo lugar, para evitar el gasóleo y el gas natural, los requisitos de calefacción deTodos los edificios se reducirán primero alrededor del 42% mediante medidas de renovación; luego, 3/4 de las necesidades de calefacción restantes en casas y apartamentos renovados de esta manera se realizarán con bombas de calor eléctricas. Y en tercer lugar: la movilidad se electrificará en la medida en queAproximadamente 2/3 de todos los viajes en automóvil privado se pueden realizar eléctricamente, lo que corresponde a aproximadamente el 20% de todos los kilómetros recorridos. El tráfico de mercancías y los viajes de largo recorrido, por otro lado, no son tan fáciles de convertir, por lo que fueronexcluidos de la electrificación de la movilidad en el estudio.
Las plantas de energía nuclear ya no juegan un papel en el estudio Empa, porque la eliminación de la energía nuclear se decidió desde el referéndum sobre la Ley de Energía de mayo de 2017. Por lo tanto, los investigadores esperaban una fuerte expansión de la energía fotovoltaica; la mitadde todas las superficies de techo en Suiza calificadas de buenas a extraordinariamente adecuadas en el marco de http://www.sonnendach.ch el proyecto está equipado con células solares. Esto corresponde a aproximadamente un tercio de todas las áreas de techo en Suiza.
¿Cuánto aumenta la demanda de electricidad?
A continuación, los investigadores determinaron el consumo de electricidad resultante, que probablemente aumentará alrededor de 13,7 teravatios hora por año debido a las bombas de calor y los vehículos eléctricos, es decir, alrededor del 25 por ciento en comparación con la actualidad. Aún más alarmante que este aumento significativo enSin embargo, el consumo era la brecha temporal entre la generación de electricidad y la demanda: las células solares producen la mayor cantidad de electricidad en verano, pero las bombas de calor y los automóviles con calefacción requieren una cantidad particularmente grande de electricidad en invierno. Esto da como resultado una brecha de suministro estacional.
Esto podría compensarse con la importación de electricidad de países vecinos, como ya ocurre hoy en día en caso de desabastecimiento. Pero nuestro CO 2 el equilibrio probablemente sufrirá como resultado, porque la electricidad de Europa a menudo empeora masivamente el CO 2 resto de Suiza, que ha sido cuidadosamente electrificada. Las bombas de calor y los coches eléctricos, por tanto, son los que más benefician al clima si la electricidad que necesitan también es renovable.
¿Qué sugieren los investigadores?
Sin embargo, el estudio Empa también proporciona información valiosa sobre cómo implementar un bajo CO 2 sistema de energía. En primer lugar, tiene más sentido reemplazar los sistemas de calefacción de gasoil por bombas de calor si los edificios están aislados con tecnología de punta. Porque una bomba de calor sin el aislamiento adecuado es significativamente menos eficiente. En segundo lugar,cada planta de energía nuclear debe ser reemplazada con aproximadamente ocho veces la producción fotovoltaica. ¿Por qué? Una planta de energía nuclear genera alrededor de 8,000 horas de electricidad al año; una celda solar, sin embargo, solo 1,000 horas. Esto significa una gran cantidad de paneles solares.- en todas las superficies disponibles. En tercer lugar, necesitamos tanta capacidad de almacenamiento como sea posible para la energía solar, tanto las instalaciones de almacenamiento de baterías locales como las instalaciones de almacenamiento por bombeo, así como otras tecnologías de almacenamiento, en particular las instalaciones de almacenamiento de calor geotérmico, pero también tecnologías paraconvertir la electricidad en fuentes de energía química. Esto se debe a que el sol brilla lo suficientemente fuerte solo unas pocas horas al día para llenar los almacenamientos. Durante el resto del tiempo, la energía almacenada tiene que laS t.
En cuarto lugar, debemos crear instalaciones de almacenamiento de calor estacionales para que los requisitos de electricidad de las bombas de calor puedan reducirse en invierno. En quinto lugar, debemos adaptar mejor la oferta y la demanda de energía. Habrá mucha energía solar y calor en verano,pero en invierno la energía renovable en particular será un bien escaso y por lo tanto caro en el futuro. En sexto lugar, y esta es la buena noticia: la movilidad eléctrica no hace que la balanza se incline. Según las suposiciones hechas, la carga diaria de vehículos eléctricosen casa, en el trabajo o en las compras genera solo picos relativamente bajos en la demanda de electricidad en comparación con el suministro de calor eléctrico. Sin embargo, un requisito previo para esto son las redes apropiadas con capacidad suficiente.
Si se realizan más energías renovables como la energía eólica, la energía geotérmica, más biomasa y un poco más de energía hidroeléctrica en invierno en el futuro, la brecha de cobertura se reducirá, sin embargo, probablemente no será posible cerrarla por completo. La electrificaciónde calor y movilidad por sí solos no resolverá el problema ". Para que la conversión sostenible de nuestro sistema energético tenga éxito, necesitamos tecnologías de almacenamiento de energía tanto a corto como a largo plazo, es decir, estacionales. Por eso no deberíamos jugarde los sectores energéticos entre sí, pero manteniendo todas las opciones técnicas abiertas ", dice Martin Rüdisüli. Y Sinan Teske agrega:" Debemos aprender de la naturaleza cómo lidiar con la energía solar, que no está disponible todo el año. Podríamos almacenar tantocomo sea posible en verano y limitar nuestras necesidades en invierno. O podríamos buscar socios en el hemisferio sur de la tierra que puedan recolectar energía solar y entregarla a Suiza cuando llegue el invierno, y viceversa ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorios federales suizos de ciencia y tecnología de materiales EMPA . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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