Energía neta cero

Un experimento suburbano que aspira a tener energía gratuita se presenta como alternativa a la energía eléctrica convencional.

A primera vista, la casa de Anthony y Vanessa Genau, en un fraccionamiento debajo de las montañas San Gabriel, es como cualquiera otra graciosa morada suburbana nueva, con grandes espacios habitables abiertos, cubiertas de granito en la cocina y enseres de acero inoxidable. Pero junto con otras 19 casas color crema, gris pardo y ocre que se acunan en los cuidados jardines, en realidad es algo más: una prueba en gran escala de un sistema de energía de un futuro muy cercano.

Con una combinación de paneles solares en los techos, termostatos inteligentes, calentadores de agua avanzados y otras características de gran eficiencia, todas estas casas fueron construidas con un objetivo similar: producir por lo mismo la misma cantidad de energía que consumen en el curso de un año.

Es un concepto llamado energía neta cero, y el macizo de casas representa uno de los experimentos más grandes en Estados Unidos para ver si puede ponerse en aplicación más amplia. “No es que no pueda hacerse”, señala Ram Narayana Murthy, ejecutivo técnico del Instituto de Investigaciones de Energía Eléctrica, grupo sin fines de lucro financiado por las empresas de energía que está llevando a cabo este estudio. “La pregunta que debemos tratar de responder es si puede hacerse para todos.

“Esa pregunta tiene especial urgencia en California, cuya meta es que todas las casas nuevas sean de energía neta cero o su equivalente para 2020. Pero como se ha desplomado el precio de instalar y operar tecnologías que antes eran costosas, los constructores en todo el país cada vez ofrecen casas con la promesa de comodidad junto con un costo muy bajo o prácticamente nulo de electricidad.

Desde 2013, el departamento de Energía ha certificado unas 700 casas como de “energía cero”, lo que significa que agregar un sistema de energía renovable, generalmente solar, compensaría la mayor parte, si no es que todo, de su consumo energético.

Con miles de casas más en obra, Sam Rashkin, jefe de arquitectos de la oficina de tecnologías de la construcción, precisa que el departamento espera certificar más o menos unas mil casas este año y unas tres mil más en 2017. La proliferación de casas de energía cero viene en momentos en que la industria eléctrica y sus reguladores están batallando por adaptar un sistema de energía viejo –en el que grandes plantas centralizadas distribuyen la energía a miles de casas– a los enfoques y tecnologías nuevas. El explosivo crecimiento de la energía solar mediante paneles instalados en el techo en Hawái, Arizona, California y otros estados ha trastocado no solo el modelo de negocio de las compañías eléctricas sino también el modelo de abasto y demanda.

Tecnologías juntas

La energía solar, por su naturaleza, es intermitente, lo que causa tensiones en las compañías de electricidad y los operadores del tendido eléctrico. En efecto, se necesita satisfacer la demanda energética de los hogares en la noche, cuando no está brillando el sol, pero también recibir el exceso de energía que producen los paneles solares de los techos en las horas de luz solar.

Aunque la proporción de casas con energía solar no es tan alta que cause problemas en la mayoría de los mercados, los ejecutivos de la industria y los analistas aseguran que es importante empezar a estudiar cómo están afectando ahora las nuevas tecnologías al tendido eléctrico del país.

“Sabemos muy poco de cómo interactúan todos esos dispositivos; tenemos mucho que aprender”, advierte Mark Duvall, director de utilización de energía del Instituto de Investigaciones de Energía Eléctrica. “Esperamos que, a fin de cuentas, podamos contribuir para conocer mejor cómo funcionan todas esas tecnologías juntas y qué significa realmente avanzar”.

Para eso, observa Narayana Murthy, era importante llevar a cabo el estudio, en alianza con la Comisión de Compañías Públicas de California y la empresa que maneja el programa, Itron, en casas reales, con personas usándolas como lo harían normalmente. Pero también necesitaban tener grupos de casas agrupados en el mismo transformador para poder comparar los resultados con el método tradicional de aprovisionamiento de energía. Con esa información, podrían determinar el valor para los dueños de las casas y los operadores del tendido eléctrico de agregar funciones como paneles solares, bombas de calor y, en algunos casos, almacenamiento en acumuladores.

Características

Encontraron a un colaborador dispuesto en Meritage, destacado constructor de casas eficientes en energía, y están expandiendo el programa de prueba a otros fraccionamientos en el sur de California, al Valle Central y al área de la bahía de San Francisco. Para los compradores, parte del atractivo de una casa construida con el modelo de energía cero es que no tienen que cambiar sus hábitos para ahorrar energía.

En Meritage, la compañía aísla cada casa con espuma plástica, lo que reduce agudamente el monto de calefacción y enfriamiento que necesita. Además, permite que se instalen menos unidades. Las ventanas de panel dual hacen que la casa sea aún más eficiente, pues eso ayuda a conservar el calor adentro o afuera (dependiendo de la necesidad). Otras características son la iluminación con focos LED y avanzados calentadores de agua que funcionan canalizando el calor del aire ambiente en el agua.

Todas las casas de prueba tienen sistemas de energía solar en el techo SunPower, que es uno de los más eficientes que hay en el mercado. Y ya que se diseñan junto con la casa, las matrices pueden orientarse para maximizar la producción.

La mitad de las casas de prueba tienen sistemas de almacenamiento de energía con baterías LG e inversores Eguana, lo que ayuda a manejar el flujo de electricidad entre la instalación solar, la casa y el tendido público. Esto permite a los investigadores probar y comparar el valor agregado. (I)