¿Qué añade más flexibilidad? Un análisis del sistema energético sobre almacenamiento, respuesta del lado de la demanda, electrificación de la calefacción y refuerzo de la distribución

Este artículo compara varias opciones de flexibilidad para apoyar la integración de energía renovable a lo largo de la transición energética mediante modelado del sistema energético. Analizamos nuevos activos de flexibilidad como almacenamiento de electricidad, bombas de calor, respuesta del lado de la demanda con electrodomésticos existentes, calderas eléctricas para agua caliente doméstica y expansión de la red de distribución, junto con medidas de eficiencia energética en electrodomésticos y rehabilitación de edificios. Proponemos un modelo de acoplamiento sectorial de código abierto (GRIMSEL-FLEX) para minimizar, desde la perspectiva de un planificador social, el coste total del sistema energético para el suministro de electricidad y calefacción residencial en Suiza, incluyendo varios tipos de consumidores y entornos urbanos. Encontramos mecanismos de retroalimentación relevantes entre las diversas opciones de flexibilidad. En primer lugar, las calderas eléctricas tienen un mayor potencial de flexibilidad que la respuesta del lado de la demanda con electrodomésticos húmedos ya que reducen las inversiones en almacenamiento en más del 26% para 2050 (solo el 12% para la respuesta del lado de la demanda). En segundo lugar, se necesita un 34% más de almacenamiento de electricidad si las bombas de calor reemplazan toda la calefacción basada en fósiles y un 80% para reemplazar todos los sistemas de calefacción por completo. En tercer lugar, encontramos un cambio en el funcionamiento de las bombas de calor, calderas eléctricas y electrodomésticos húmedos de la noche a mediodía, lo que resulta en un mayor despliegue fotovoltaico (22%-66% para el sector residencial). Finalmente, la capacidad de almacenamiento de electricidad inducida por el despliegue de bombas de calor es altamente dependiente de la tasa de rehabilitación. Con un 1% por año, se pueden evitar el 86% de las inversiones en almacenamiento y puede contrarrestarse con una alta tasa de rehabilitación del 2% por año.