Demanda de calor en los hogares: una transición energética eficiente

Fundación Naturgy ha publicado el estudio ‘Demanda de calor en los hogares: una transición energética eficiente’, realizado por ADL, en el que se analizan las principales soluciones tecnológicas disponibles para alcanzar realmente y de manera eficaz los objetivos de reducción de emisiones en el ámbito doméstico teniendo en cuenta la variedad climática de España y las características de su población y su parque inmobiliario.

El uso de sistemas de calefacción de mayor eficiencia y renovables o con combustibles renovables tienen un papel fundamental para la consecución de los objetivos europeos de reducción de emisiones, de mejora de la eficiencia energética y de incremento del uso de renovables asociados a los sistemas de calefacción.

En este ámbito, y con objeto de contribuir a la reducción de emisiones, las diferentes políticas europeas han establecido ambiciosos objetivos de despliegue de sistemas basados en la electrificación de la calefacción, fundamentalmente a través de las bombas de calor. El Plan REPowerEU, establece entre sus objetivos el despliegue de 10 millones de bombas de calor acumuladas en los próximos años en Europa.

Este estudio pretende reflexionar acerca de si las políticas para la promoción de la bomba de calor están danto sus frutos y si esta tecnología es suficiente para alcanzar los objetivos mencionados. Resulta necesario, por tanto, identificar las barreras que existen para la adopción masiva y rápida de la bomba de calor, que van mucho más allá del coste de la solución, además de evaluar las tecnologías complementarias o alternativas que resultarán necesarias para alcanzar los objetivos de reducción de emisiones deseados de manera eficiente y a tiempo.

El contenido del informe se estructura en cinco bloques. El primero aborda las soluciones tecnológicas para la reducción de las emisiones de la calefacción de los hogares: se identifican las principales soluciones de calefacción existentes (bombas de calor, calderas y acumuladores de calor) y sus diferentes clasificaciones, analizando las ventajas e inconvenientes de cada sistema.

En segundo lugar, se identifican los principales marcos normativos europeos y nacionales y los respectivos objetivos fijados en relación con la reducción de emisiones, el aumento de la eficiencia energética y la penetración de energías renovables, entre otros.

En el tercer bloque se estudia la viabilidad de la solución basada exclusivamente en el despliegue de la bomba de calor con un análisis de su desarrollo y uso actual, su comportamiento con los cambios de temperatura, la caracterización del parque de edificios (antigüedad, ruralidad, renta y edad de los propietarios y consumo energético actual) y costes de inversión e instalación de las diferentes tecnologías.

En cuarto lugar, se realiza una comparativa del consumo energético destinado a calefacción por tipo de combustible y las emisiones generadas a 2030, con el despliegue de bombas de calor únicamente y el despliegue de bombas acompañado de otras soluciones alternativas de alta eficiencia (caldera de condensación, calderas híbridas y acumuladores de calor).

El último bloque recoge recomendaciones de despliegue para llevar a cabo una reducción de emisiones efectiva y eficiente: identificación de medidas y/o recomendaciones asociadas al despliegue de los diferentes equipos de calefacción para cada zona climática y tipo de vivienda en función de sus características.

El análisis concluye que la bomba de calor, aunque sea una pieza clave, por sí sola no es suficiente para alcanzar los objetivos de reducción de emisiones propuestos, considerando tanto la cantidad como el coste real que tiene para el consumidor.

Además, se han identificado una serie de barreras para su desarrollo como solución única aun en el caso de que en la actualidad puedan ser consideradas parcialmente renovables.

Una de esas barreras refiere que España dispone de zonas climáticas en las que las bombas de calor son soluciones ineficientes económicamente y pueden llegar a no obtener la condición de renovable. Esta tecnología pierde rendimiento cuando las temperaturas exteriores son frías y las temperaturas de funcionamiento son altas. Esta limitación, puede requerir la utilización de sistemas complementarios de calefacción o, en algunos casos, la incorporación de una resistencia adicional para garantizar que se alcancen las temperaturas deseadas por el usuario.

Por otro lado, aunque las instalaciones basadas en bombas de calor puedan ser una opción eficiente desde el punto de vista energético (considerando sólo los equipos), su aplicación como tecnología baja en emisiones se ve influenciada por el suministro eléctrico, la disponibilidad de las fuentes de energía renovable y el refuerzo de las redes de distribución.

El informe señala una tercera barrera. El cambio completo de instalación por bomba de calor que cumpla criterios de renovable puede alcanzar el 50% de la renta media anual de un hogar español, y requiere dejar la vivienda entre 12 y 16 días para la instalación. La sustitución de los equipos de calor por otros similares, como las calderas de gas natural de alta eficiencia, se plantea como una solución más sencilla y eficiente para adoptar en el horizonte propuesto. Su eficacia en cuanto a reducción de emisiones iría además aumentando con la progresiva entrada en la red de gases renovables, como el biometano, tal y como disponen las políticas nacionales e internacionales, en coherencia con los objetivos de emisiones netas nulas en 2050.

Según se indica en el informe, los hábitos de consumo ineficientes y el uso de la bomba de calor exclusivamente como sistema de refrigeración hacen que el ritmo real de despliegue no esté siendo el esperado: sólo unas 80.000 bombas de calor de las instaladas al año están siendo utilizadas para calefacción. Lo que resulta significativamente inferior a los objetivos del PNIEC10 y hace que la reducción de emisiones sea inferior a la esperada.

Debido a todos estos factores limitantes, España todavía se encuentra alejada de conseguir el ritmo necesario para alcanzar los objetivos de reducción de emisiones en el sector de la calefacción doméstica de manera eficiente, por lo que es necesario valorar otras alternativas, que permitan alcanzar los objetivos planteados de manera eficiente y en tiempo.

En las zonas con barreras socioeconómicas, la promoción de equipos de calor renovables de mayor eficiencia (no solo las bombas de calor) y la sustitución de calderas convencionales por calderas de condensación de alta eficiencia, se perfilan como opciones adecuadas en edificios. También ocurrirá esto en las zonas donde la climatología no es favorable para el despliegue de la bomba de calor, como la continental.

La instalación de soluciones basadas en calderas de condensación de alta eficiencia posibilitará una reducción más rápida y eficiente de las emisiones en el corto plazo, que será consolidada en el largo plazo a medida que el uso de los gases renovables se vaya extendiendo, tal y como plantean los planes europeos y españoles, sin necesidad de cambio de equipos.

La apuesta por los acumuladores de calor y el autoconsumo o biomasa deberá centrarse en zonas de baja gasificación o en aquellos casos donde la bomba de calor no se pueda instalar por la imposibilidad de realizar obras de rehabilitación o no haya espacio en la vivienda para la instalación de los equipos interiores y no haya alternativa de gases renovables.

En uno de sus apartados, el informe analiza los tipos de sistemas de calefacción instalados en los hogares españoles en función de la zona climática y el tipo de vivienda. Se observa que, hasta la fecha, la tecnología de calefacción más utilizada ha sido la caldera (convencional y de condensación), sobre todo en climas fríos, y otros equipos (entre los que se encuentran los acumuladores de calor) para climas más suaves.

En la zona Atlántico-Norte, la caldera es el sistema de calefacción más utilizado. Las calderas convencionales representan el 53% de los sistemas en bloque y el 63% en los unifamiliares. Por su parte, las calderas de condensación representan un 14% y un 4%, respectivamente.

La zona Continental, más fría, se caracteriza por un alto uso de las calderas, que representan el 80% y el 86% dependiendo de su uso en vivienda unifamiliar o en bloque, además de un 4%-6% adicional proveniente del uso de calderas de alta condensación. En esta zona, el uso de las bombas de calor está poco extendido, así como otros sistemas de calefacción.

En la zona Mediterránea, cuyas temperaturas son más suaves, el uso de caldera se ve significativamente reducido (25%-28%, incluyendo las calderas de condensación) y predominan otros sistemas como podrían ser los acumuladores eléctricos y las bombas de calor. Estas últimas representan un 18%-24%.