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Las luces se apagaron cuando el huracán Fiona devastó áreas desde el Caribe hasta Canadá, y el huracán Ian hizo lo mismo. Los huracanes, junto con otros desastres naturales como incendios forestales y tormentas de invierno, pueden dejar a las personas sin acceso a la electricidad.
Sin embargo, una nueva investigación del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley sugiere que la capacidad solar adicional, junto con las baterías, puede ayudar a abordar este problema. El estudio utiliza cortes de energía históricos a largo plazo (causados por desastres) y modela el rendimiento de los sistemas de almacenamiento de energía y energía solar detrás del medidor que funcionan como una especie de fuente de energía de respaldo durante las interrupciones de energía a largo plazo.
Detrás del medidor se refiere a los sistemas solares que se instalan en la residencia de un cliente, en el lado del cliente del medidor de electricidad. El término más común para esto es “solar en la azotea”, según Galen Barbose, científico investigador del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y uno de los autores del artículo. “Es más energía solar del lado del cliente”, dijo a Ars.
En 2021, alrededor del 4 por ciento de los hogares de los Estados Unidos recibieron energía de la energía solar in situ. “El crecimiento de la energía solar detrás del medidor está creciendo. Todavía son números pequeños, pero se está acelerando bastante rápido”, dijo.
Desastres digitales
La investigación es parte de un proyecto de tres años financiado por la Oficina de Tecnologías Solares de EE.UU. Según Barbose, el trabajo en él comenzó antes de que Fiona e Ian se estrellaran en los EE. UU. El equipo se lanzó hace alrededor de un año, dijo.
Barbose señaló que los resultados del documento se basan en modelos informáticos en lugar de datos de campo, y se basan en cargas, almacenamiento y generación simulados. Tiene dos componentes principales. En el primero, el equipo simuló el rendimiento solar y de la batería en 10 casos históricos relacionados con cortes de energía a largo plazo causados por desastres, incluidos el huracán Irma y los incendios forestales de California de 2019. Aquí, a largo plazo significa 24 horas o más, pero los desastres a menudo resultaron en pérdidas de energía que duraron una semana o más. Para cada ubicación, simuló qué tan bien les fue a los sistemas de energía renovable utilizando datos meteorológicos y de existencias de viviendas existentes.
Para el segundo componente, el equipo implementó su sistema de modelado en los EE. UU., yendo condado por condado, y simuló qué tan bien funcionarían los sistemas para proporcionar energía de respaldo en cada mes del año, lo que afectaría las necesidades de calefacción y refrigeración, en el caso de apagones que duren entre uno y 10 días, dijo Barbose. “El propósito de eso era entender, a nivel nacional, ¿en qué parte del país estos sistemas funcionarían mejor o peor? ¿Cuáles son los impulsores clave que están relacionados con las condiciones climáticas o las condiciones del stock de construcción que realmente impulsan los resultados? él dijo.
Además, el equipo realizó inmersiones más profundas en seis condados diferentes, todos señalados por la ciudad más grande de ellos (Los Ángeles, Chicago, Boston, etc.). En estas inmersiones más profundas, simularon cómo funcionaban los sistemas solares y de batería en una amplia gama de edificios, sujeto a los tipos de edificios que se encuentran a menudo en esas regiones, sus condiciones y los tipos de aparatos que probablemente se encuentren en ellos. «Eso nos permitió comprender mejor cómo los niveles de eficiencia energética y cómo la elección de los tipos de equipos de calefacción y refrigeración… realmente pueden afectar los resultados dentro de una región determinada», dijo.
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El informe sugiere que incluso los sistemas solares y de baterías más pequeños pueden proporcionar energía útil durante períodos de apagones prolongados. Sin embargo, los sistemas más grandes podrían proporcionar cargas de calefacción y refrigeración en la mayoría de los lugares. Una pequeña instalación solar de solo 10 kWh puede satisfacer las necesidades básicas de energía, sin incluir calefacción o refrigeración, durante tres días (promedio en todos los condados de EE. UU. en cualquier mes del año). Mientras tanto, una configuración que incluya una batería de 30 kWh cubriría el 96 por ciento de la carga, incluida la calefacción y la refrigeración. Dicho esto, existe variabilidad entre regiones, y también dentro de ellas. Estas variabilidades pueden ser causadas por factores como las condiciones del edificio y la tecnología de calefacción.
El documento también encontró que, en el caso de los huracanes, la cantidad de tiempo que las nubes continúan reteniéndose afecta la cantidad de tiempo que los clientes pueden seguir restaurando algo de energía a sus baterías. Después de que las nubes se disiparon, los sistemas solares fueron capaces de proporcionar energía crítica (energía que es absolutamente necesaria) durante semanas o más, encontró el documento. A los sistemas solares y de baterías también les fue mejor cuando los hogares eran más eficientes desde el punto de vista energético, encontró el artículo. Los hogares se vuelven más eficientes energéticamente a través de diversas características, como aislamiento, sistemas de bomba de calor, ventanas gruesas, termostatos inteligentes, etc.
La investigación se enfoca más en analizar la capacidad de la energía solar para llenarse durante apagones a largo plazo. Sin embargo, Barbose dijo que incluye algunos pasos que un propietario o constructor podría tomar para mejorar la capacidad de los sistemas solares para proporcionar esta energía.