Xcel cuestiona el papel que pueden desempeñar las bombas de calor en la reducción de emisiones

Jul 13, 2023

Incluso antes de que Xcel Energy presente su plan ante los reguladores estatales sobre cómo sus operaciones de gas reducirán sus emisiones de gases de efecto invernadero, ya se están formando líneas de batalla entre la empresa y los ambientalistas.

Una de las primeras escaramuzas parece ser sobre las bombas de calor y el papel que desempeñarán en la reducción de las emisiones de dióxido de carbono de la empresa en un 22% con respecto a los niveles de 2015 para 2030. Xcel Energy debe presentar su llamado Plan de Calor Limpio antes del martes.

Una coalición de grupos ambientalistas publicó un análisis que concluye que el 80% de los recortes podrían provenir de la sustitución general de las calderas de gas por bombas de calor, que funcionan con electricidad.

Casi simultáneamente, Xcel Energy publicó un informe del Laboratorio Nacional de Energías Renovables, por el que pagó la empresa de servicios públicos, que describe las limitaciones de las bombas de calor en altitud.

El debate más profundo no es sobre las bombas de calor, sino sobre el destino de la extensa infraestructura de gas natural de Xcel Energy en Colorado y los miles de millones de dólares que genera anualmente, mientras la empresa busca maneras de mantener el sistema relevante incluso mientras reduce sus emisiones de dióxido de carbono.

“Probablemente surgirá un conflicto sobre los métodos de esa descarbonización, principalmente entre los defensores de soluciones totalmente eléctricas y la presión respaldada por la industria del gas por el dudoso hidrógeno y los combustibles de gas natural 'renovables'”, dijo el Sierra Club en un comunicado.

Hace dos años, la legislatura aprobó el Proyecto de Ley Senatorial 264, que requiere que las empresas de distribución de gas del estado presenten planes ante la Comisión de Servicios Públicos de Colorado que describan cómo alcanzarán los objetivos de una reducción del 4% en las emisiones de carbono en 2025 y una reducción del 22%. en 2030.

La legislación describía opciones para reducir las emisiones, como programas de eficiencia energética y electrificación de la calefacción, pero también incluía el uso de hidrógeno y gas capturado de vertederos, granjas y minas.

Un informe de una coalición de grupos ambientalistas (Western Resource Advocates, Southwest Energy Efficiency Project y el Natural Resources Defense Council) concluyó que más del 80% de los recortes podrían provenir de la instalación de 382,000 bombas de calor de fuente de aire en todo Front Range. . Esto reemplazaría el 10% de los hornos de la región.

Una bomba de calor de fuente de aire extrae calor del aire, incluso en días fríos, y utiliza un compresor eléctrico para concentrar el calor y trasladarlo a una casa. Puede funcionar a la inversa y actuar como aire acondicionado.

El informe prevé una combinación de bombas de calor estándar, que podrían usarse como acondicionadores de aire y combinarse con las calderas existentes, y bombas de calor para climas fríos diseñadas para funcionar a temperaturas bajo cero.

Los grupos ambientalistas están pidiendo subsidios de Xcel Energy que harían que las bombas de calor tuvieran un costo equivalente al de las calderas de gas natural.

Básicamente, el objetivo es una revisión completa del mercado de la calefacción doméstica. "Si somos capaces de transformar el mercado, veremos beneficios adicionales que se extenderán más allá de 2035", dijo Meera Fickling, analista senior de políticas climáticas de Western Resource Advocates.

Otra parte de la reducción de emisiones podría provenir de que Xcel Energy impulse su programa de climatización de viviendas unifamiliares a 28.000 hogares anualmente para 2030, desde los 2.000 actuales al año.

"El plan de calefacción limpia de la empresa de servicios públicos deberá proporcionar aproximadamente $125 millones en incentivos adicionales anualmente, más allá de los programas actuales, para electrodomésticos eficientes y climatización", dice el informe. "Sin embargo, los beneficios a largo plazo de estas inversiones superan los importantes costos".

El enfoque, por ejemplo, evitará la necesidad de 51 millones de dólares en extensiones de líneas de gas y entre 312 millones y 477 millones de dólares al año en costos de combustible evitados, dijo Fickling.

Xcel Energy hizo que NREL hiciera una evaluación de una bomba de calor Bosch y encontró que operar a la altitud Front Range reducía la eficiencia del dispositivo entre un 5 % y un 12 % con respecto a las especificaciones del fabricante.

"Aprendimos dos cosas importantes: hay una disminución en el rendimiento y la capacidad", dijo Jeff Lyng, vicepresidente del área de energía y sostenibilidad de Xcel Energy.

Lyng dijo que la compañía continúa evaluando las bombas de calor, trabajando con una docena de clientes que tienen bombas de calor para recopilar datos de rendimiento de sus unidades. También hay un plan para realizar pruebas el próximo invierno en Leadville, a 10,000 pies de altura.

Por ahora, dijo Lyng, "poner todos los huevos en una sola canasta es una apuesta bastante arriesgada". Dijo que el programa solar residencial de la compañía ha estado en funcionamiento desde 2006 y que hay poco menos de 100.000 clientes de energía solar residencial y comercial en tejados en Colorado.

"¿Cómo podemos conseguir ese nivel de adopción de bombas de calor en poco tiempo? ¿Es realista?" dijo Lyng.

Xcel Energy está buscando opciones relacionadas con el sistema de gas natural con "combustibles limpios", como el llamado gas renovable capturado de vertederos y granjas lecheras y mezclado con hidrógeno con el gas enviado a los hogares. La empresa de servicios públicos está planeando un proyecto piloto utilizando una mezcla de hidrógeno y gas natural en Hudson.

"Sacar las tecnologías de la mesa no es el enfoque correcto, los combustibles limpios tienen un papel", afirmó Lyng. "Lo que estamos tratando de hacer es cuidar los costos y la confiabilidad para el cliente".

Por supuesto, hay mucho en juego para Xcel Energy, que opera en ocho estados, pero vende gas sólo en tres, Colorado, Minnesota y Wisconsin, con 1,5 millones de los 2,1 millones de clientes de gas de la compañía en Colorado.

La filial de Colorado tiene 32 mil millones de pies cúbicos de almacenamiento de gas natural (60% del total de la compañía), 2,000 millas de líneas de transmisión (90% del total de la compañía) y 24,000 millas de líneas de distribución (65% del total de la compañía), según al informe anual de la compañía presentado ante la Comisión Federal de Bolsa y Valores.

El negocio de gas natural de Xcel Energy generó 3 mil millones de dólares en ingresos en 2022, de los cuales casi 2 mil millones provienen de Colorado, según muestran las cifras proporcionadas en los documentos federales de la compañía.

La reacción de un consultor de sistemas de calefacción y un especialista en electrificación de edificios del Programa de Eficiencia Energética del Suroeste a los hallazgos del NREL fue que el estudio no contenía nada nuevo.

"La reducción de capacidad en función de la altitud y la temperatura está bien establecida y publicada por los fabricantes", dijo en un correo electrónico David Petroy, cuya empresa NTS Energy diseña sistemas de bombas de calor para hogares y empresas. "Los contratistas de sistemas HVAC corrigen habitualmente la altitud".

"No veo ninguna conclusión interesante", dijo en un correo electrónico Neil Kolway, director del programa industrial de SWEEP y especialista en electrificación de edificios. Kolway dijo que la reducción de la altitud en el rendimiento es menor.

Petroy señaló que debido al aire más fino en las alturas, las calderas de gas también funcionan peor que a nivel del mar.

De hecho, el gas natural mezclado con hidrógeno tiene un valor energético más bajo, ya que la “densidad de energía volumétrica” del gas metano es tres veces mayor que la del hidrógeno.

"Hay mucha incertidumbre en estos planes", dijo Fickling de la WRA. "Hay muchas cosas que tienen que suceder".

Especial para The Colorado Sun Twitter: @bymarkjaffe Más de Mark Jaffe