Bombas de calor para descarbonizar as redes de energia térmica
D.R.
Christina Genet
O potencial destes equipamentos depende também da integração com armazenamento térmico, energia renovável e sistemas digitais de gestão.
As bombas de calor de grande escala podem apoiar a transformação das redes de aquecimento urbano, segundo um artigo do programa Heat Pumping Technologies (HPT) baseado no relatório Renewables in District Energy da Agência Internacional de Energia (IEA). O artigo analisa o potencial da eletrificação do calor para a descarbonização dos sistemas de energia térmica.
Apesar do forte crescimento da capacidade solar fotovoltaica e eólica, a participação das energias renováveis no aquecimento urbano manteve-se praticamente inalterada nos últimos anos. Segundo o relatório, as políticas atuais apontam para um crescimento de apenas 10 % até 2030. Ao mesmo tempo, o número de consumidores ligados a redes de aquecimento urbano deverá aumentar cerca de 8 %, para aproximadamente 650 milhões de pessoas.
Segundo os autores do artigo, é neste contexto que as bombas de calor ganham relevância. Esta tecnologia permite aproveitar o calor residual industrial, as águas residuais, a água do mar e a energia geotérmica. As unidades de grande escala atualmente disponíveis podem fornecer água entre 60 e 90 °C, embora temperaturas de fornecimento mais elevadas possam penalizar a eficiência. Quanto maior for a temperatura da fonte e menor for a temperatura de distribuição, menor será o temperature lift exigido à bomba de calor e consequentemente maior o seu desempenho, escrevem os autores.
Armazenamento térmico para maior flexibilidade
A competitividade, contudo, também depende da relação entre o preço da eletricidade e o dos combustíveis fósseis. Quando a eletricidade custa duas a quatro vezes mais por unidade de calor útil do que o gás natural, as bombas de calor enfrentam dificuldades económicas, sobretudo em redes de alta temperatura. Tarifas horárias ou indexadas ao mercado grossista, encargos de rede mais baixos para cargas flexíveis e eletricidade renovável a baixo custo podem alterar esta equação.
As soluções de armazenamento térmico podem ajudar a aproveitar períodos de eletricidade excedentária ou de preços baixos, destacam os autores. A digitalização acrescenta uma camada de otimização, através de sensores inteligentes, análise de dados, manutenção preditiva e controlo das temperaturas em tempo real. Os centros de dados constituem outra oportunidade emergente. Uma vez que rejeitam praticamente toda a eletricidade consumida sob a forma de calor de baixa temperatura, podem tornar-se fontes para redes próximas, recorrendo a permutadores de calor e, quando necessário, a bombas de calor.
Segundo o relatório do programa Heat Pumping Technologies, a próxima fase da descarbonização das redes térmicas dependerá menos da evolução isolada daas bombas de calor de grande escala e mais da capacidade de integrar bombas de calor, redes, armazenamento, eletricidade renovável e sistemas digitais num único sistema energético flexível.
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