Los autos eléctricos y bombas de calor, claves para la estrategia energética suiza

En el futuro, las bombas de calor operadas de manera flexible y los autos eléctricos podrían reducir tanto las importaciones de electricidad como los precios de la energía. Esto fue revelado por un nuevo estudio realizado por un consorcio de investigación suizo liderado por ETH Zurich.

Los autos eléctricos y las bombas de calor desempeñarían un papel fundamental en la implementación de la Estrategia Energética Suiza. El Consejo Federal busca que el suministro energético de Suiza sea carbono-neutral para 2050. El plan contempla que las bombas de calor reemplacen los sistemas de calefacción a gas y petróleo, y que los autos eléctricos sustituyan gradualmente a los vehículos de combustión. Esto generaría un aumento significativo en la demanda de electricidad, que pasaría de aproximadamente 56 teravatios-hora (TWh) anuales hoy a alrededor de 75 TWh para 2050.

Un nuevo informe del consorcio de investigación suizo "PATHFNDR", que forma parte del programa "SWEET", mostró que, junto con la energía hidroeléctrica, las bombas de calor y los autos eléctricos podrían ser proveedores clave de flexibilidad para el sistema eléctrico suizo en 2050.

Christian Schaffner, director del Centro de Ciencia Energética de ETH Zurich y director adjunto del proyecto, explicó: "Las dos tecnologías ayudan a coordinar mejor el aumento del consumo eléctrico con la producción eléctrica de fuentes renovables. Esto alivia la carga sobre la red eléctrica, reduce las importaciones y disminuye los precios mayoristas de electricidad, especialmente en los meses de invierno."

Esta flexibilidad se hace evidente en el día a día. Por ejemplo, a temperaturas exteriores de 0°C, las bombas de calor controladas inteligentemente pueden apagarse durante hasta 10 horas en edificios que cumplen con el estándar Minergie sin que haya una caída notable en la temperatura ambiente. Esto ayuda a evitar que demasiadas bombas de calor funcionen al mismo tiempo y sobrecarguen la red.

Los autos eléctricos, por su parte, suelen estar conectados a la red durante mucho más tiempo del necesario para una carga completa, por ejemplo, si están enchufados para cargar en el garaje al final de la jornada laboral. Esto permite un patrón de carga óptimo que se alinea con el suministro eléctrico. El estudio afirma que lo mejor sería cargar el auto en el trabajo: "Durante el día, cuando brilla el sol, muchos vehículos están estacionados. Cargarlos allí haría un uso óptimo de la producción fotovoltaica", explica Siobhan Powell, investigadora de energía en ETH Zurich y una de las autoras principales del estudio.

Para 2050, Suiza busca cubrir entre el 50 y el 60% de su demanda eléctrica (45 TWh por año) con nuevas fuentes de energía renovable como la fotovoltaica, la energía eólica o la biomasa. Los cálculos del modelo de los investigadores muestran que este objetivo será más fácil de alcanzar gracias al consumo eléctrico flexible de las bombas de calor y los vehículos eléctricos.

Si las bombas de calor y los autos eléctricos se coordinan y controlan de manera flexible a nivel nacional, podría haber alrededor de un 4% más de electricidad renovable disponible en Suiza en 2050. "La mayor parte de esto es energía solar en primavera y verano, que se utilizaría de manera más eficiente para que no sea necesario limitarla", explica Powell.

Además, las bombas de calor flexibles y los autos eléctricos podrían reducir las importaciones netas de electricidad en alrededor del 20% durante todo el año, especialmente debido a mayores exportaciones netas en primavera y verano. "Esto equivale a aproximadamente 1.8 TWh de electricidad, que es equivalente al consumo anual de alrededor de 0.5 millones de hogares suizos", dice Powell. Según el estudio, las importaciones de electricidad de Suiza también se reducirían en alrededor de 0.7 TWh en los meses de invierno, lo que corresponde a una reducción del 4.4% en las importaciones netas en invierno en comparación con un sistema energético sin bombas de calor y autos eléctricos operados de manera flexible.

Además, el estudio muestra que los precios mayoristas de electricidad también podrían ser más bajos debido a una distribución más uniforme de la oferta y la demanda con la ayuda de bombas de calor y autos eléctricos flexibles. Esta reducción en los precios de electricidad es mayor en los meses de invierno de enero a marzo, cuando los precios mayoristas podrían reducirse hasta en un 6%.

Los investigadores también estiman que un sistema eléctrico respaldado por bombas de calor y autos eléctricos flexibles podría operar con costos alrededor del 4% más bajos que un sistema sin estos dos proveedores de flexibilidad.

Además, el uso de bombas de calor y autos eléctricos operados de manera flexible significaría también la construcción de menos centrales eléctricas a gas y sistemas de almacenamiento de baterías para 2050. Las estimaciones muestran que la inversión necesaria en centrales eléctricas a gas y baterías caería en alrededor de un tercio. "Sobre todo, las centrales eléctricas a gas y las baterías son necesarias para compensar los picos en la demanda eléctrica. Si los vehículos eléctricos y las bombas de calor asumen esta función, necesitaremos menos de ellas", explica Powell.

Según una encuesta representativa realizada como parte del estudio, alrededor del 70% de la población suiza está dispuesta a contribuir a la estabilidad de la red mediante calefacción y carga flexibles, siempre que su comodidad no se vea afectada y la operación sea automática. Aproximadamente el 30% de los encuestados incluso dijo que aceptarían pequeñas incomodidades si esto redujera sus costos de electricidad.

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