En 2020, más del 25% de los hogares de Texas (equivalente a 2,76 millones de unidades) obtenían su calefacción y refrigeración mediante sistemas centrales de aire acondicionado con bobinas de resistencia eléctrica que calientan el aire y lo distribuyen a través de conductos y registros. Estos sistemas tienen una demanda máxima promedio de unos 9 kW por hogar cuando bajan las temperaturas, lo que los convierte en uno de los principales contribuyentes a la demanda eléctrica máxima durante el invierno. Aunque la demanda eléctrica en Texas suele alcanzar su punto máximo durante los días calurosos de verano, los picos de invierno, ocasionados por frentes fríos que atraviesan el estado, pueden ser igualmente elevados. Por ejemplo, la tormenta invernal Uri de 2021 habría generado un pico histórico récord si la electricidad no hubiera sido interrumpida.
Una opción para actualizar estos sistemas es la instalación de bombas de calor de alta eficiencia, que son más rentables que los sistemas de calefacción por resistencia eléctrica. Estas bombas de calor reducen el consumo de energía y la demanda máxima de calefacción, reduciendo los picos de demanda en aproximadamente un 50%. Esto también se traduce en una reducción del 50% en los costos de calefacción para los consumidores, lo que ayuda a aliviar el presupuesto familiar. Además, las bombas de calor contribuyen a la reducción de la demanda eléctrica de calefacción en invierno, lo que amplía la capacidad de la red eléctrica para hacer frente al crecimiento económico y poblacional de Texas. Al mismo tiempo, ayudan a reducir las emisiones provenientes de la generación eléctrica, apoyando a las ciudades texanas en su cumplimiento de las normas de calidad del aire.
En un estudio realizado con una muestra detallada de más de 350 hogares en Texas que actualmente utilizan electricidad como principal fuente de calefacción, se observó que la instalación de una bomba de calor en lugar de un aire acondicionado central con serpentines de resistencia eléctrica genera un costo adicional promedio de aproximadamente 391 dólares para nuevas construcciones y 697 dólares para viviendas que sustituyen un sistema de aire acondicionado central existente, lo que representa un aumento en los costos que varía entre un 5% y un 21%, dependiendo del tamaño del sistema de aire acondicionado. Aunque tanto un nuevo acondicionador de aire como una bomba de calor tienen un costo elevado, este estudio se centra en la diferencia de costos entre ambos, sin considerar la instalación de nuevos sistemas de aire acondicionado sin la bomba de calor.
Según estimaciones de la Administración de Información Energética de EE.UU. (EIA) en 2023, el costo de una nueva central eléctrica de ciclo combinado supera los 1,3 millones de dólares por MW. Si se asignara un tercio de este costo a la punta de demanda invernal, la reducción de 12.000 MW de la demanda máxima invernal debido a la instalación de bombas de calor en lugar de aire acondicionado central ayudaría a evitar más de 5.000 millones de dólares en costos de construcción de nuevas centrales eléctricas, lo que a su vez evitaría el aumento en las tarifas eléctricas para los consumidores de Texas. A esto se le debe sumar la reducción en los costos evitados por la transmisión y distribución y los gastos operativos de las nuevas plantas de generación. El costo total de instalar bombas de calor en lugar de aires acondicionados centrales se estima en unos 1.600 millones de dólares, lo cual representa un ahorro significativo en los costos operativos, dado que las bombas de calor tienen costos de funcionamiento mucho más bajos.
Este análisis muestra que la instalación de bombas de calor tiene el potencial de reducir los costos totales de capital en más de 3.000 millones de dólares, además de reducir los costos de calefacción en aproximadamente un 50%. Esto presenta una oportunidad considerable para reducir el crecimiento de los costos energéticos y ayudar a los tejanos a conservar una mayor parte de sus ingresos. Los resultados del análisis son similares a los obtenidos en el estudio “Energy Efficiency and Demand Response in ERCOT” realizado en octubre de 2024 por Texas A&M, que examinó escenarios de eficiencia energética y respuesta a la demanda. En ese estudio, se encontró una reducción de la demanda máxima de invierno de 13.660 MW, ligeramente superior a la estimación del presente informe, que es de 12.000 MW.
Con base en estos hallazgos, se recomienda que la Oficina Estatal de Conservación de Energía de Texas priorice los hogares que utilizan calefacción por resistencia eléctrica dentro de los programas de incentivos y reembolsos de energía. También se sugiere que las empresas de servicios públicos y la Comisión de Servicios Públicos de Texas (PUCT) consideren expandir estos programas para incluir tanto nuevas construcciones como la sustitución de sistemas de calefacción obsoletos. Además, las políticas y programas energéticos deben alentar la adopción de bombas de calor, lo que no solo traerá beneficios económicos y operativos, sino que también ayudará a reducir la demanda de energía en picos invernales, contribuyendo a la estabilidad de la red eléctrica de Texas. Algunas ciudades, como Austin, ya han adoptado restricciones a la calefacción por resistencia eléctrica a través de su código de construcción. Este enfoque puede ser un modelo útil para otras localidades de Texas e incluso a nivel estatal, lo que ayudará a gestionar mejor el impacto de la creciente demanda energética de la población.
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https://www.aceee.org/press-release/2024/11/heat-pumps-would-save-many-texas-households-300-annually