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Cómo la gestión de la demanda energética de los edificios puede ayudar a la transición a una energía limpia

Fecha :
21 de julio de 2021
Fuente :
DOE / Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley
Resumen :
Un nuevo estudio integral cuantifica lo que se puede hacer para que los edificios sean más eficientes energéticamente y flexibles en detalle granular tanto en el tiempo incluida la hora del día y el año como en el espacio observando regiones de los EE. UU.. El equipo de investigación descubrió que maximizarel despliegue de tecnologías de gestión de la demanda de edificios podría evitar la necesidad de hasta un tercio de la generación de energía a carbón o gas.
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Dado que los edificios consumen el 75% de la electricidad en los EE. UU., Ofrecen un gran potencial para ahorrar energía y reducir las demandas de nuestra red eléctrica que cambia rápidamente. Pero, ¿cuánto, dónde y a través de qué estrategias podrían afectar realmente a una mejor gestión del uso de energía de los edificios?el sistema eléctrico?

Un nuevo estudio integral dirigido por investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía Berkeley Lab responde a estas preguntas, cuantificando lo que se puede hacer para que los edificios sean más eficientes energéticamente y flexibles en detalle granular a la hora incluida la hora del díay año y el espacio observando las regiones de los EE. UU.. El equipo de investigación, que también incluyó a científicos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable NREL, descubrió que maximizar el despliegue de tecnologías de gestión de la demanda de edificios podría evitar la necesidad de hasta una-tercero de la generación de energía a carbón o gas y significaría que al menos la mitad de todas las plantas de energía que se espera que estén en línea entre ahora y 2050 no necesitarían construirse.

Sus hallazgos se publicaron recientemente en la revista julio .

"Una razón clave por la que no escuchamos más sobre el papel de nuestros edificios como un recurso importante para la transición a la energía limpia es porque ha sido un desafío cuantificar ese recurso a gran escala, y sin cifras concretas a escala,es difícil para los responsables políticos o los operadores de redes planificar en torno a él ", dijo el investigador de Berkeley Lab, Jared Langevin, autor principal del estudio." Nuestra creencia general aquí era que producir este tipo de estimaciones que hacen que el papel de estas tecnologías de construcción del lado de la demandamás concreto ayudará a garantizar que hagamos más para fomentar el despliegue de esas tecnologías junto con el despliegue de baterías y generación renovable ".

"Estamos entusiasmados de colaborar con Berkeley Lab en estos hallazgos de investigación, que enfatizan el impacto de los edificios de nuestra nación para lograr un sistema de energía descarbonizado", dijo Achilles Karagiozis, director del Centro de Ciencia y Tecnologías de Construcción de NREL.

El llamado lado de la demanda de electricidad es la electricidad que se usa en hogares y lugares de trabajo, como para aire acondicionado, calentamiento de agua y encender luces y electrodomésticos. Los investigadores abordaron este uso de electricidad de los edificios como un recurso de la red;Al aumentar la eficiencia y la flexibilidad del uso de electricidad de los edificios, como al operar equipos de mayor rendimiento y al cambiar el momento en que se realiza su uso, encontraron que este recurso es sustancial, evitando hasta 742 teravatios-hora TWh de energía anual.consumo de electricidad y 181 gigavatios GW de carga máxima neta diaria en 2030, aumentando a 800 TWh y 208 GW para 2050 el consumo total de electricidad en los EE. UU. en 2020 fue de aproximadamente 3.800 TWh.

Los investigadores encontraron que las medidas más impactantes para los edificios residenciales fueron el preacondicionamiento donde las casas se preenfriaban para reducir el uso de aire acondicionado en las horas pico y el uso de calentadores de agua con bomba de calor; para edificios comerciales, gestión de carga de enchufe, donde se usa softwareadministrar el uso de electricidad de las computadoras y otros dispositivos electrónicos en un edificio, fue el más impactante.

"Nuestras estimaciones iniciales sugieren decenas de miles de millones de dólares en ahorros de costos anuales potenciales para los operadores de la red, sin mencionar los ahorros potenciales en los costos de energía para las familias y las empresas", dijo Karagiozis. "Los edificios también son una fuente importante de flexibilidad para la redoperadores, principalmente para reducir la demanda de electricidad durante los momentos en que normalmente estaría en su punto máximo, como durante los días de verano realmente calurosos cuando la mayoría de los acondicionadores de aire están funcionando ".

Al reducir esta demanda máxima, Langevin dijo que las empresas de servicios públicos pueden tener una menor necesidad de tecnologías de baterías a medida que implementan más energía renovable. "De hecho, el recurso flexible que encontramos es comparable a las proyecciones de alto nivel de las necesidades de implementación de baterías bajo un mayor despliegue de energía renovable," él dijo.

Las regiones donde los edificios demostraron ofrecer el mayor recurso de red fueron en Texas y el sureste de los EE. UU., Así como en las regiones de los Grandes Lagos y el Atlántico Medio. "Estas son áreas con alta población, fuertes necesidades de acondicionamiento del espacio y muchode equipos eléctricos ya instalados ", dijo Langevin." Esta información a escala regional es realmente importante para desarrollar políticas tangibles para hacer realidad el recurso que estamos reportando ".

Las estrategias para capturar el recurso potencial de la red de construcción que el estudio identifica ya están en desarrollo. Recientemente, por ejemplo, el DOE publicó una Hoja de ruta nacional para edificios eficientes interactivos con la red, que se basa en los resultados del estudio y proporciona recomendaciones concretas sobre cómotriplicar la eficiencia y flexibilidad del sector de la construcción para 2030.

"Los esfuerzos continuos en este sentido serán fundamentales para establecer un papel clave para el sector de la construcción en la evolución futura del sistema eléctrico de EE. UU.", Dijo Langevin. "Nuestros hallazgos son alentadores, pero ahora debemos encontrar formas de poner rápidamenteeste recurso en la práctica. "


Fuente de la historia :

Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.


Referencia de la revista :

  1. Jared Langevin, Chioke B. Harris, Aven Satre-Meloy, Handi Chandra-Putra, Andrew Speake, Elaina Present, Rajendra Adhikari, Eric JH Wilson, Andrew J. Satchwell. eficiencia energética y flexibilidad de los edificios de EE. UU. Como recurso de la red eléctrica . julio , 2021; DOI: 10.1016 / j.joule.2021.06.002

cite esta página :

DOE / Lawrence Berkeley National Laboratory. "Cómo la gestión de la demanda de energía en los edificios puede ayudar a la transición a la energía limpia". ScienceDaily. ScienceDaily, 21 de julio de 2021. .
DOE / Lawrence Berkeley National Laboratory. 2021, 21 de julio. Cómo la gestión de la demanda de energía de los edificios puede ayudar a la transición a la energía limpia. ScienceDaily . Consultado el 21 de julio de 2021 en www.science-things.com/releases/2021/07/210721102314.htm
DOE / Lawrence Berkeley National Laboratory. "Cómo la gestión de la demanda de energía de los edificios puede ayudar a la transición de energía limpia". ScienceDaily. Www.science-things.com/releases/2021/07/210721102314.htm consultado el 21 de julio de 2021.

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