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La utilización de energía eólica y solar en paralelo, en combinación
con la producción de energía nuclear relativamente inflexible,
podría exacerbar la flexibilidad de la demanda.
optimistas. El Gráfico 7 muestra la calidad de los pronósticos de calor de 0 a 96 horas de anticipación para el sistema
de calefacción de Sønderborg en Dinamarca.
Si se van a controlar las cargas de calefacción y refrigeración de una manera que proporcione flexibilidad al sistema eléctrico, los pronósticos precisos serán importantes.
Los buenos pronósticos tendrán que incluir las variables
climáticas, las características de los edificios y, a menudo,
predicciones sobre el comportamiento de los usuarios. Las
características del edificio se pueden considerar ya sea a través del modelado directo o del comportamiento pasado. El
comportamiento de los residentes varía de familia a familia:
algunas familias tienen un patrón muy sistemático y fácilmente predecible de carga, mientras que otras parecen tener
un perfil de carga muy aleatorio y menos predecible.
De forma similar a las cargas eléctricas, se ha demostrado que la suma de las cargas individuales puede disminuir
los errores en el pronóstico relativo y suavizar las variaciones rápidas. Sin embargo, cuando hay calefacción o refrigeración en edificios individuales, no se puede agregar el
algoritmo de control. Por otro lado, cuando varios edificios
están conectados a un sistema de calefacción urbano, pueden agregarse los pronósticos para el control y disminuyen
los errores de pronóstico relativos. Esto es diferente a simplemente pronosticar las cargas sin control, donde la suma
puede ocurrir en todos los casos.

Aprovechamiento de la Flexibilidad
del Calor
La flexibilidad de la calefacción y enfriamiento puede utilizarse de varias maneras en un sistema eléctrico. Mover
las cargas de picos de cargas eléctricas netas a valles netos
puede suavizar las variaciones. Cuando los dispositivos de
calefacción tienen una capacidad de control adecuada también pueden ser fuentes valiosas de reservas que mitigan las
fallas y errores de los pronósticos. Debido a que el calor es
una carga tan diversa y heterogénea, una selección de estudios y aplicaciones de sistemas se presenta a continuación
para resaltar cómo se puede aprovechar potencialmente la
flexibilidad del calor.

Estudios de Sistema Integrado de Energía
Beneficios del Sistema de Electricidad de
Utilización de Bombas de Calor en Bélgica

Bélgica es un país densamente poblado con importantes
planes de producción de energía variable. La integración
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rentable será un reto; en consecuencia, hay gran interés
en la búsqueda de fuentes viables de flexibilidad. En un
estudio, la utilización de 1 GW de electricidad de bombas
de calor flexibles logró reducir la restricción de la producción variable y evitó 100 GWh de producción alimentadas
a gas. Sin embargo, se identificó que realizar la respuesta
a la demanda con bombas de calor aumentó la demanda
de calor del edificio de 1 a 10%. Este aumento en el uso
de electricidad supone un reto en términos de compensación a los consumidores por participar en la respuesta de
la demanda, especialmente desde que los consumidores
residenciales están expuestos normalmente a precios más
altos que los precios del mercado al por mayor. Otro estudio de caso muestra que la contribución a la demanda pico
en invierno debido a la calefacción eléctrica de ambientes
puede reducirse significativamente, en 2 GW en un total
de 16.5 GW.
Integración de los Sectores de Electricidad y
Calefacción en el Reino Unido

En el Reino Unido, más del 80% de los hogares utilizan gas
natural para el calentamiento de ambientes y agua, y esto
consume más de 1,5 veces más energía que el consumo de
electricidad en Reino Unido. Los requerimientos de calefacción pico en invierno son más de cinco a seis veces más altos
que los picos de electricidad. Mientras que la electrificación
del calor podría, en principio, proporcionar flexibilidad al
sector eléctrico, el peligro es que si la calefacción eléctrica
es incontrolable, se magnificaría la variabilidad del sistema
eléctrico y el pico de demanda. Además, la utilización de
energía eólica y solar en paralelo, en combinación con la
producción de energía nuclear relativamente inflexible,
podría exacerbar la flexibilidad de la demanda. Los estudios
sugieren que, en un sistema de electricidad de Reino Unido
inflexible con 30 GW de energías renovables variables en
combinación con la producción de energía nuclear inflexible, más del 25% de la energía eólica puede necesitar reducirse si no se toman medidas adicionales.
En este contexto, una integración bien diseñada de sistemas de calor y electricidad puede conducir a una transición
más rentable hacia un sistema de energía de baja emisión
de carbono (ver and Gráfico 8). Cuando el calor es suministrado por bombas de calor a través de sistemas de calefacción urbanos o a través de un dispositivo de calefacción
eléctrica controlable en instalaciones del cliente, el análisis
demuestra beneficios significativos acumulados provenientes de tres fuentes:
enero/febrero de 2017

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