La calefacción y la refrigeración representan aproximadamente la mitad del consumo energético mundial y son responsables de más del 40 % de las emisiones de dióxido de carbono relacionadas con la energía.
Teniendo en cuenta que solo un tercio de las personas que viven en climas cálidos disponen de aparatos de refrigeración, se prevé un aumento de la demanda energética para calefacción y refrigeración, especialmente con el aumento de las temperaturas globales. Esto pone de relieve la urgente necesidad de transformar y descarbonizar el sector.
Las bombas de calor eléctricas de alta eficiencia serán fundamentales en este esfuerzo, especialmente para la calefacción de espacios y agua en edificios donde la refrigeración es en gran medida eléctrica.
Las bombas de calor son dispositivos que utilizan electricidad para trasladar el calor de un lugar a otro. Piensa en ellas como «aires acondicionados reversibles». Al igual que un frigorífico mantiene tus alimentos fríos al eliminar su calor, las bombas de calor pueden extraer calor del exterior para calentar un edificio o expulsarlo para enfriarlo. Pueden obtener este calor de diversas fuentes, como el aire exterior, el agua de ríos o lagos, el suelo o incluso el calor residual de procesos industriales. Estas mismas fuentes pueden utilizarse como disipadores de calor en el modo de refrigeración.
Las bombas de calor son dispositivos muy eficientes desde el punto de vista energético. Pueden proporcionar entre tres y seis unidades de energía térmica útil por cada unidad de electricidad consumida. En comparación, los sistemas de calefacción tradicionales basados en la combustión solo proporcionan menos de una unidad de energía térmica por cada unidad de energía consumida.
Además, son versátiles. En los casos en que los edificios cuentan con infraestructura de gas, las bombas de calor pueden combinarse con calderas de gas ya instaladas para minimizar las pérdidas de eficiencia de las bombas de calor en climas más fríos, lo que contribuye a aumentar la confianza de los usuarios en la transición a un suministro de calefacción electrificado.
Este tipo de solución híbrida con bomba de calor suministrará la mayor parte del calor, lo que generará un ahorro inmediato en los costes energéticos y reducirá la necesidad de aumentar la carga eléctrica máxima en la red, que de otro modo podría ser necesaria para alimentar las bombas de calor durante las olas de frío intenso, cuando estas son menos eficientes.
La capacidad de cambiar entre dos vectores energéticos —la electricidad y el calor— añade resiliencia al sistema energético y puede reducir los costes cuando se utilizan controles inteligentes que tienen en cuenta los precios de la energía. Con el tiempo, el uso restante de gas podría sustituirse por combustibles descarbonizados, como el biogás renovable.
Las ventajas de las bombas de calor van más allá de su alta eficiencia y su hibridación con los sistemas de calefacción tradicionales. Se pueden agregar para proporcionar servicios a la red y, a cambio, ingresos a los propietarios de las bombas de calor.
Un ejemplo mencionado en el Informe sobre el panorama de la innovación de IRENA es la empresa suiza Tiko, que agrupa bombas de calor, frigoríficos y otros aparatos eléctricos propiedad de muchos clientes para crear lo que hoy es la mayor central eléctrica virtual de Europa. Con más de 7000 hogares agrupados, las centrales eléctricas virtuales de Tiko tienen una capacidad total de 100 MW, lo que las convierte en una de las mayores centrales eléctricas virtuales de Europa.
Este tipo de empresa de centrales eléctricas virtuales utiliza plataformas digitales para controlar estos aparatos con el fin de desplazar o reducir la demanda máxima, lo que proporciona una valiosa flexibilidad a la red y, al mismo tiempo, reduce las facturas de los usuarios. La plataforma también combina el consumo eléctrico de los aparatos con la generación privada de electricidad, como la energía fotovoltaica en tejados, para reducir aún más las facturas.
Para limitar el aumento de la temperatura global a 1,5 °C, la hoja de ruta de IRENA hacia las cero emisiones netas sugiere que es necesario instalar casi 800 millones de unidades de bombas de calor adicionales para 2050. Esto representa un aumento de 14 veces con respecto a los aproximadamente 60 millones de unidades instaladas en la actualidad, lo que allana el camino para una ampliación significativa de los servicios de red proporcionados por esta tecnología de calefacción altamente eficiente.
Los usos innovadores de las bombas de calor, su impacto beneficioso para los consumidores y las estrategias para aumentar su adopción son temas que se debatirán en profundidad durante una sesión sobre la electrificación de la calefacción y la refrigeración en edificios en la Semana de la Innovación de IRENA, que se celebrará en Bonn del 25 al 28 de septiembre de 2023.
La Semana de la Innovación es un evento que marca la agenda del camino de IRENA hacia la COP28, en el que se destaca nuestro papel como convocante mundial de soluciones sostenibles de vanguardia para acelerar la transición energética global. Reunirá a líderes, expertos, representantes de la industria, académicos y responsables políticos para debatir sobre innovaciones de vanguardia que puedan apoyar y acelerar la transición energética global.
Para obtener más información sobre las bombas de calor, lea el informe de IRENA «Panorama de innovación para la electrificación inteligente», que destaca 100 innovaciones clave que pueden sentar las bases para estrategias de electrificación inteligente.
Para solicitar una invitación a la Semana de la Innovación, haga clic aquí.
