Más de 30 países ahora subsidian las bombas de calor porque el costo de vida útil es más barato que el de las calderas fósiles

10 de enero de 2023 por Josh Gabbatiss

El crecimiento global de las bombas de calor puede generar casi el 40% de todos los posibles recortes de emisiones provenientes de la calefacción para 2030. (La mayor parte del resto proviene de la eficiencia, principalmente del aislamiento), dice la AIE. Esto es de acuerdo con su “Escenario de Compromisos Anunciados” (APS), que supone que los gobiernos cumplan con todos los compromisos climáticos que han asumido.Mantener los edificios calientes produce una décima parte de las emisiones globales de CO2 relacionadas con la energía . Entonces, el pronóstico de crecimiento de las bombas de calor de la APS puedeReducir un 2 % todas las emisiones de CO2 relacionadas con la energía..Josh Gabbatiss en Carbon BriefresumeEl primer informe importante de la AIE sobre bombas de calor. , analizando el panorama global y los costos y beneficios relacionados. Puede resultar sorprendente para muchos que consideran que las bombas de calor son tan caras queya cuenta paraalrededor de una décima parte de la calefacción espacial mundial . Las ventas en 2021 aumentaron un 13% respecto al año anterior, con tasas de crecimiento más rápidas del 35% en la UE.América del nortetiene la mayor cantidad de bombas de calor instaladas yPorcelana tiene el mercado más grande. Fundamentalmente,Las emisiones caen incluso cuando las bombas de calor dependen de combustibles fósiles para generar energía. , incluso en redes que utilizan mucho carbón, como la de China. Esto es porqueLas bombas de calor son entre tres y cinco veces más eficientes que las calderas de combustibles fósiles. . Esa eficiencia significa que los costos de vida son más bajos, por lo que tiene sentido económico a nivel nacional. Pero se espera que los propietarios de hogares y edificios individuales asuman los altos costos iniciales. Es por esomás de treinta países ofrecen ahora subsidios.

Las bombas de calor proporcionaránuna quinta parte de las necesidades de calefacción del mundo para finales de la década si las naciones siguen adelante con sus planes, según la Agencia Internacional de Energía (AIE).

En suprimera evaluación globalde estos aparatos eléctricos, la agencia dice que han surgido como“la tecnología central en la transición global hacia una calefacción segura y sostenible”.

Se espera que el cambio de calderas de gas y otros combustibles fósiles a bombas de calor reduzca las emisiones anuales de gases de efecto invernadero equivalentes a la producción de Canadá para 2030, concluye la AIE.

Las ventas ya han sidosurgiendo, particularmente en Europa, en medioinfladoprecios mundiales del gas . Se prevé que alcancen niveles récord este año a medida que mTodos los países de la UE ofrecen incentivos diseñados para reducir su dependencia del gas importado de Rusia., tras su invasión de Ucrania.

El informe se centra en la agencia“Escenario de promesas anunciadas" (APS) . Esto supone que los gobiernos cumplan plenamente todos los compromisos climáticos y energéticos que han asumido, incluidas promesas recientes como la estrategia REPowerEU para reducir la dependencia del gas ruso.

Esto se compara con el de la AIE.“Escenario de políticas declaradas” (PASOS) , que sólo representa políticas firmemente implementadas. También mira el“Emisiones netas cero de 1,5 °C para 2050” (NZE)guión.

La AIE concluye que las bombas de calor reducen las emisiones, aumentan la seguridad energética y...a pesar de la necesidad de una mayor inversión inicial: reducir los costos en general, debido al menor uso de combustibles fósiles.

Actualmente, las bombas de calor están experimentando un aumento mundial en popularidad. La AIE dice que esto se ha visto impulsado por políticas e incentivos vinculados a las preocupaciones climáticas y los altos precios del gas.

Alrededor de una décima parte de las necesidades mundiales de calefacción de espacios se cubrieron con bombas de calor en 2021 . Las ventas de bombas de calor aumentaron un 13% respecto al año anterior, con tasas de crecimiento más rápidas del 35% observadas en la UE.

Tal y como está,América del Norte tiene la mayor cantidad de bombas de calor instaladasyChina tiene el mercado más grande., peroLa UE, que ha estado luchando por cortar los lazos energéticos con Rusia desde su invasión de Ucrania, es el mercado de más rápido crecimiento..

La AIE dice que espera que las ventas alcancen niveles récord este año en respuesta a la crisis energética mundial. Señala que esto es especialmente ciertoen Europa, donde algunos países ya han duplicado las ventas en el primer semestre del año respecto a 2021.

La penetración de las bombas de calor en Europa es mayor en regiones frías comoNoruega y Finlandia , debido al apoyo gubernamental de larga data. La AIE señala que esto“socava el argumento de que las bombas de calor no son adecuadas para climas fríos”.

Como muestra el cuadro a continuación,Polonia e Italia, que han introducido grandes incentivos financieros para fomentar la instalación de bombas de calor, registraron tasas de crecimiento de más del 60% en 2021.

Ventas y crecimiento de bombas de calor en la UE (izquierda) y estados miembros seleccionados (derecha), 2021. Las barras azules indican el número de bombas de calor vendidas y elLos puntos amarillos muestran el % de crecimiento en las ventas.entre 2020 y 2021/ FUENTE: AIE

A nivel mundial, el informe señala queLos subsidios para bombas de calor ahora están disponibles en más de 30 países, cubriendo alrededor del 70% de la demanda mundial de calefacción de espacios en edificios residenciales..

Las bombas de calor tienen en la actualidad una capacidad combinada de más de 1.000 gigavatios (GW). Para 2030, la AIE dice que STEPS duplicaría esta cifra a 2.100 GW y APS daría como resultado la implementación de 2.600 GW.El gran aumento de STEPS se atribuye a importantes intervenciones políticas como laLey de reducción de la inflaciónen los EE.UU.

Este aumento de las bombas de calor para abarcar alrededor de una quinta parte de las necesidades de calefacción en el APS se puede ver en el cuadro a continuación. También demuestra laSe espera que la expansión del mercado de bombas de calor en China tenga un papel importante durante la próxima década..

Crecimiento de la capacidad de la bomba de calor en edificios por país/región en los escenarios STEPS y APS para 2030, en comparación con 2021 / FUENTE: AIE

En un escenario adicional que es consistente con el objetivo del Acuerdo de París de limitar el calentamiento global a 1,5°C (NZE), las ventas de bombas de calor se aceleran aún más rápido y representan una cuarta parte de la demanda de calefacción para 2030.

El informe enfatiza el potencial de las bombas de calor para reducir rápidamente la dependencia mundial del gas y otros combustibles fósiles.

Tal y como está,Más de una sexta parte del uso mundial de gas se destina a mantener calientes los edificios. . En la UE, que actualmente está intentando desconectarse del gas ruso, esta cifra es de un tercio.

APS propone eliminar las importaciones rusas antes de 2030 en el marco del plan REPowerEUEl número de bombas de calor en la UE debe triplicarse hasta alcanzar los 45 millones de unidades..

En este escenario, las ventas anuales de bombas de calor se acercarán a los 7 millones de metros cúbicos (bcm) para 2030, de acuerdo con REPowerEU, el consumo de gas en los edificios del bloque se reduciría en 21 mil millones de metros cúbicos (bcm) para 2030. La AIE señala que esto equivale aproximadamente a 15 % de las importaciones rusas a la UE en 2021, antes de que el bloque tomara medidas para reducir sus vínculos con Moscú en materia de combustibles fósiles.

Otras naciones, comoJapón y Corea del Sur , también dependen en gran medida de los combustibles fósiles importados. El siguiente gráfico muestra cómo un cambio a gran escala a bombas de calor en la APS aumentaría la seguridad energética al reducir significativamente la necesidad de importar combustibles fósiles.

Proporción de calefacción en edificios cubierta por combustibles fósiles importados por combustible en regiones/países seleccionados en la APS para 2030, en comparación con 2021 / FUENTE: AIE

En general, en la APS, el uso mundial de gas en edificios caerá un 21% para 2030, lo que ahorrará 160 bcm, más que la producción anual combinada del Reino Unido y Noruega en 2021. Esta reducción para 2030 es más de tres veces mayor que la observada en STEPS.

También hay una reducción en el uso de petróleo y carbón, este último todavía se utiliza para calefacción en algunos países como China y Polonia. El uso de estos combustibles para calentamiento de espacios y agua cae un 29% en la APS.

Tanto para el gas como para los combustibles fósiles en general, aproximadamente la mitad de la reducción en el uso para 2030 se atribuye a las bombas de calor. . El resto proviene de mejoras enaislamiento de edificios.

Estas reducciones se pueden ver en los gráficos a continuación. El gráfico de la izquierda muestra cómo estos cambios casi eliminarían el uso de carbón como fuente de calor en los edificios, reduciéndolo a lo que la AIE llama niveles "insignificantes".

El gráfico de la izquierda muestra el cambio en el consumo global de energía para calentar espacios y agua en edificios en la APS para 2030, en comparación con 2021. El gráfico de la derecha muestra el cambio, en exajulios (EJ), en el uso de diferentes combustibles. entre 2021 y 2030. Elazul oscuroEl color indica la parte de este cambio que se puede atribuir a la expansión de la bomba de calor y elazul claroEl color muestra la parte que se puede atribuir a otros factores, como el aumento del aislamiento del hogar, lo que reduce la demanda energética general. / FUENTE: IEA

Si bien la AIE señala queLa ampliación de las bombas de calor significa “inevitablemente” un aumento de la demanda de electricidad, “esto se ve superado con creces por el ahorro en combustibles fósiles debido a su eficiencia mucho mayor”. . (En el gráfico anterior, las bombas de calor aumentan la demanda de electricidad en 2EJ para 2030, pero también reducen la demanda de carbón, petróleo y gas en alrededor de 2EJ cada uno).

El despliegue de la bomba de calor en la APS añadiría “poco” a la demanda de electricidad en las “principales regiones de calefacción” , lo que lo elevará aproximadamente entre un 1,5% y un 2,5% por encima de los niveles de 2021 para 2030, según la AIE. Sin embargo, añade que esto aún podría requerir inversiones adicionales en capacidad, conexiones de clientes, redes de distribución y flexibilidad.

Mantener los edificios calientes produce una décima parte de las emisiones globales de dióxido de carbono (CO2) relacionadas con la energía . Por lo tanto, reducir el uso de combustibles fósiles para calentar los edificios conlleva una reducción significativa de las emisiones.

En la APS, las emisiones de CO2 procedentes de la calefacción de los edificios se reducen en 1.200 millones de toneladas (GtCO2), o más de una cuarta parte.El cambio a gran escala de calderas alimentadas con gas y otros combustibles fósiles a bombas de calor es responsable de 500 MtCO2 de esta reducción..

Esto representa casi el 2% de todas las emisiones de CO2 relacionadas con la energía en la actualidad. Es equivalente a la huella de emisiones de Canadá en 2021, señala la AIE.

Fundamentalmente, las emisiones disminuirían a pesar de que las bombas de calor a menudo dependen de la quema de combustibles fósiles para obtener energía, incluso en redes que utilizan mucho carbón, como la de China. Esto es porquelas bombas de calor son entre tres y cinco vecesmás eficienteque las calderas de combustibles fósiles.

El ahorro de emisiones también tiene en cuenta la fuga de gases fluorados, potentes gases de efecto invernadero que pueden liberarse durante la fabricación y el uso de bombas de calor.

La AIE estima queActualmente, las bombas de calor reducen las emisiones en "al menos un 20%" en comparación con una caldera de gas "incluso cuando funcionan con electricidad que genera muchas emisiones". . Esto puede aumentar hasta el 80% cuando se ejecuta en una red más limpia.

Esto se puede ver en la figura siguiente, que muestra a Canadá como un ejemplo de una red con bajas emisiones de carbono y a China como una con mayor intensidad de emisiones debido a su dependencia del carbón.

Las barras amarillas muestran las emisiones de una caldera de gas por unidad de calor entregada. Las emisiones de una bomba de calor con “fuga total” de gases fluorados al medio ambiente siguen siendo mucho más bajas que las de una caldera de gas. Las barras verdes muestran las emisiones de las bombas de calor que utilizan refrigerantes a base de hidrocarburos (HC).

Emisiones de gases de efecto invernadero por megavatio-hora (MWh) de producción de calor útil para calderas de gas (amarillo) y bombas de calor (azul y verde) en función de las diferentes opciones de refrigerante. Las barras de color azul oscuro indican tasas relativamente altas de fuga de gases fluorados, mientras que las barras de color azul claro y verde indican opciones de menores emisiones / FUENTE: AIE

El cuadro a continuación a la izquierda muestra los ahorros generales de emisiones provenientes del calentamiento de espacio y agua en edificios bajo el APS. Las emisiones relacionadas con la electricidad caen a pesar de que la demanda de calefacción eléctrica aumenta debido a las bombas de calor, debido al cambio más amplio hacia la energía baja en carbono en el APS.

El gráfico de la derecha muestra que, si bien las bombas de calor son clave para reducir las emisiones en el APS,Las medidas de eficiencia energética en los hogares son responsables de una mayor parte de los recortes..

Emisiones globales de CO2 procedentes del calentamiento de espacios y agua en edificios en la APS, 2021-2030 / FUENTE: AIE

Según la AIE, los altos precios del gas han hecho que las bombas de calor sean mucho más competitivas frente a las calderas de gas convencionales en términos de costes de funcionamiento.

Las bombas de calor ya tenían costes de funcionamiento más bajos que las calderas de gas en muchos países antes de la crisis energética mundial.y los altos precios del gas han aumentado aún más esta ventaja, como muestra el siguiente gráfico.

La AIE enfatiza que para los hogares de bajos ingresos,Los ahorros pueden representar entre el 2% y el 6% de los ingresos de su hogar, lo que significa que las bombas de calor “pueden abordar de manera significativa la pobreza energética”..

Ahorro en la factura de energía, en dólares, para los hogares que cambian de una caldera de gas a una bomba de calor en regiones/países seleccionados, 2021 y 2022 / FUENTE: AIE

Estos menores costos operativos significan queLas bombas de calor a menudo ya compiten con las calderas de gas en términos de costo general de propiedad, a pesar de los mayores costos de instalación..

El siguiente cuadro muestra la“Costo nivelado” de calefacción y refrigeración, incluidos los equipos y la instalación, así como los costos de operación y mantenimiento.– demuestra queLas bombas de calor aire-aire ya son más baratas que las alternativas de gas en varios de los principales mercados de calefacción..

Algunos, como el Reino Unido y Canadá, todavía necesitan subsidios para que las bombas de calor sean competitivas en términos de costos.

Costo nivelado de calefacción y refrigeración, dólares por megavatio hora (MWh) de bombas de calor residenciales aire-aire y aire-agua y alternativas, incluidas calderas de gas y calderas de gas combinadas con aire acondicionado, en países seleccionados, 2021. Los puntos amarillos indican el impacto de los subsidios en los costos nivelados / FUENTE: AIE

Las bombas de calor son una perspectiva más atractiva que las calderas de gas por muchas razones, afirma la AIE. No sólo son entre tres y cinco veces más eficientes energéticamente, sino que a menudo también puedenServir como acondicionadores de aire para los 2.600 millones de personas que viven en regiones que requieren tanto calefacción como refrigeración.para 2050.

Por el contrario, la AIE esdesdeñoso del hidrógeno como alternativa baja en carbono a las calderas de gas . El informe dice que tendrá un “papel insignificante” en la combinación de combustibles para calefacción de espacios y agua del APS para 2030. Dice:

"Una razón clave es que, al tener en cuenta las pérdidas de energía asociadas con la conversión, el transporte y el uso del hidrógeno, las tecnologías de hidrógeno para su uso en edificios son mucho menos eficientes que las bombas de calor y otras opciones disponibles".

A pesar de las ventajas de las bombas de calor, el informe reconoce labarreras planteadas por sus altos costos iniciales.

Como muestra el siguiente gráfico, en un pequeño número de países las bombas de calor aire-aire ya pueden ser más baratas de instalar que las calderas de gas, pero en su mayor parte la AIE dice“Los subsidios siguen siendo clave para aumentar la competitividad de las unidades aire-agua y terrestres”.

Costo de equipo e instalación del modelo más barato de las principales tecnologías de calefacción residencial en países seleccionados, 2022. Los puntos amarillos indican el impacto de los subsidios en los costos / FUENTE: AIE

En general, el APS requiere una“gran aumento” en el gasto en equipos e instalación por parte de los propietarios de edificios: una inversión que se triplicará para 2030 a 350 mil millones de dólares.

Esto es160 mil millones de dólares más que los costos de instalación de sistemas de calefacción convencionales, como calderas de gas. , dice la AIE. Sin embargo, señala que gran parte de esta inversión incremental ya está cubierta por incentivos gubernamentales. Además, elLos costes adicionales se amortizarán con el ahorro de combustible.:

“Los costos incrementales [de invertir en el cambio a bombas de calor] se ven compensados ​​por el ahorro de combustible en toda la economía, especialmente si continúa la crisis energética global”.

En la APS,empleoen la industria de las bombas de calor se triplica aproximadamente, alcanzando 1,3 millones de trabajadores en 2030.

Sin embargo, el informe advierte de la necesidad deprogramas de entrenamiento , cubierto en parte con financiación pública, para garantizar que haya suficientes trabajadores disponibles. También señala queMuchas habilidades relevantes son intercambiables con la industria de calefacción de combustibles fósiles., lo que significa que las personas podrían volver a capacitarse.

Por último, el APS no sólo reduce las emisiones de gases de efecto invernadero sino que tambiénreduce los principales contaminantes del aireque puede ser perjudicial para la salud de las personas.

En general, la AIE concluye que esta vía produciría una reducción de entre el 15% y el 40% de dichas emisiones y también reduciría otros peligros asociados con la quema de combustible, como las fugas de monóxido de carbono, las explosiones y el riesgo de incendio.

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Josh Gabbatisses periodista sobre clima y energía enInforme de carbono

Este artículo está publicado bajo una licencia CC.

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