REopt se centra en las emisiones para un entorno construido más limpio y saludable en el futuro

La herramienta web REopt® es una plataforma de apoyo a la toma de decisiones tecnoeconómicas utilizada por los investigadores para optimizar los sistemas energéticos de edificios, campus, comunidades, microrredes, etc. Los usuarios introducen datos específicos del emplazamiento para determinar el tamaño y la combinación óptimos de los sistemas energéticos para maximizar el ahorro de costes al tiempo que se cumplen los objetivos de resiliencia o rendimiento energético.

Los edificios y los campus que invierten en energía renovable y almacenamiento de energía pueden utilizar REopt para modelar y optimizar el volumen de los sistemas y las estrategias de despacho para alcanzar los objetivos de emisiones. Foto de Dennis Schroeder, NREL

Con los nuevos y ambiciosos objetivos de la actual administración de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en toda la economía hasta un 50% por debajo de los niveles de 2005 para 2030, no hay tiempo que perder para optimizar nuestros sistemas energéticos para el entorno construido del futuro. En respuesta, REopt ha ampliado considerablemente la funcionalidad de la contabilidad de emisiones para favorecer a la industria y a los gobiernos a realizar inversiones energéticas inteligentes, al tiempo que contribuye a abordar la crisis climática. Los usuarios pueden ahora modelar las emisiones relacionadas con el clima y la salud y sus costes para tener en cuenta las repercusiones de los posibles costes futuros de las emisiones de carbono, cuantificar las consideraciones de justicia medioambiental relacionadas con las emisiones o establecer objetivos de energía renovable o de reducción de emisiones para su emplazamiento.

Ojos claros en cielos despejados: Agudizando el enfoque de las emisiones para la justicia ambiental y energética

REopt ya permite a los usuarios cuantificar el impacto horario de los sistemas de energía distribuida en las emisiones de dióxido de carbono (CO2) del primer año (compensando la electricidad comprada en la red o la quema de combustible in situ). Con la nueva versión de REopt, los planificadores, ingenieros y gestores de energía e instalaciones también pueden modelar y optimizar:

• Emisiones relacionadas con la salud procedentes de la electricidad comprada en la red y de la quema de combustible in situ – una consideración clave para la justicia energética y los impactos locales en la salud de nuestros sistemas eléctricos
• Emisiones totales del ciclo de vida, que tienen en cuenta los cambios futuros en la intensidad de las emisiones de la red: una métrica más dinámica que ofrece información sobre cómo se comportará un nuevo sistema de energía distribuida en nuestro ecosistema energético más amplio en las próximas décadas
• Costes opcionales de las emisiones del ciclo de vida total para estimar los posibles ahorros de costes sociales, climáticos y de salud pública relacionados con los impactos de las emisiones de CO2, NOx, SO2 y PM2,5 del proyecto
• Vías de menor coste para alcanzar un objetivo de energía renovable o de reducción de emisiones en un lugar concreto y cuantificar la inversión y el ahorro asociados
• Metodologías flexibles de contabilidad de las energías renovables y de las emisiones, con opciones para incluir o excluir la electricidad limpia exportada como compensación de emisiones y/o en los cálculos de las energías renovables, lo que permite a los usuarios adaptar su análisis a las distintas políticas de GEI o de energías renovables o a los enfoques de investigación.

En el desarrollo de las nuevas capacidades de REopt, National Renewable Energy Laboratory (NREL), las ingenieras Kathleen Krah y Amanda Farthing han estado investigando las políticas aplicables y los conjuntos de datos necesarios para que la herramienta pueda ser utilizada por los interesados en todo Estados Unidos.

Según Krah, “Ha sido interesante conocer los índices y factores de las emisiones, especialmente la procedencia de los datos y los enfoques de modelización y contabilidad de las energías renovables y las emisiones”. El equipo de REopt aprovecha actualmente la Herramienta de Regeneración y Emisiones Evitadas de la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. (AVERT) para los perfiles de emisiones de la red regional por horas y permite a los usuarios asumir un cambio porcentual anual fijo en los índices de emisiones, aplicado a cada paso temporal.

En el futuro, el equipo espera incorporar los conjuntos de datos Cambium del NREL, que contienen estimaciones de tasas de emisión marginales proyectadas a largo plazo hasta 2050 para los Estados Unidos contiguos.

Farthing dice que el equipo se sorprendió por el coste relativo de los impactos de las emisiones relacionadas con la salud en comparación con los impactos de las emisiones de CO2, explorados en un próximo estudio. “Ambos son importantes y forman parte del debate nacional, pero los costes de las emisiones relacionadas con la salud no se discuten con tanta frecuencia como el coste social del carbono. Me sorprendió que esos costes fueran tan importantes”.

Por defecto, los costes sanitarios específicos de cada lugar en REopt se basan actualmente en el modelo Estimating Air pollution Social Impact Using Regression  (EASIUR) desarrollado en la Universidad Carnegie Mellon. De cara al futuro, el equipo quiere estudiar con más detalle el impacto en la salud teniendo en cuenta la ubicación prevista de las centrales eléctricas marginales y su proximidad a las comunidades.

REopt evalúa la viabilidad económica, la resiliencia y el impacto de las emisiones de los sistemas de energía renovable y de almacenamiento en batería en un sitio. Este gráfico interactivo muestra una estrategia de despacho de energía optimizada por REopt. Foto de Deborah Lastowka, NREL

Adaptación del análisis a los objetivos individuales de energía limpia

Los usuarios de REopt pueden adaptar sus análisis para que les ayuden a conseguir diferentes tipos de objetivos de energía limpia. Estos incluyen, por proponer un ejemplo:

• Porcentaje de objetivos de electricidad renovable, para apoyar a los usuarios a responder a una pregunta como la siguiente: “¿Cómo puedo alcanzar un objetivo de electricidad renovable del 25% en mi centro al menor coste?”
• Objetivos de reducción de las emisiones climáticas, para apoyar a los usuarios a responder a una pregunta como: “¿Cómo puedo reducir las emisiones de CO2 de mi centro en un 50% con una inversión en recursos energéticos distribuidos, en relación con las operaciones actuales?”
• Costes de las emisiones climáticas y/o sanitarias, para favorecer a los usuarios a responder a preguntas como: “¿Cómo cambia el sistema de coste óptimo si tengo en cuenta los costes de las emisiones climáticas y sanitarias?”

Las nuevas capacidades de REopt responden a un deseo creciente de evaluar el impacto en el clima y la salud del uso de la energía de los edificios, y el ahorro de emisiones que puede suponer la inversión en recursos energéticos distribuidos.

Más información sobre la herramienta web REopt.

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