Cómo las microrredes pueden ayudar a las comunidades a adaptarse a los incendios forestales

Los incendios forestales son cada vez más frecuentes debido al cambio climático, con eventos récord en áreas históricamente no propensas a ellos. En California, los incendios forestales y los cortes de energía regionales han costado miles de millones y se han cobrado vidas. Para los aproximadamente 46 millones de estadounidenses que viven cerca de los bosques, en lo que los científicos llaman la “interfaz urbana-vida silvestre” (WUI), los riesgos de incendio pueden ser particularmente agudos.

Las microrredes pueden desarrollar la resiliencia de las comunidades vulnerables. Al utilizar fuentes de energía locales a pequeña escala y desconectarse de las redes regionales durante emergencias, pueden brindar los servicios necesarios para mantener seguros los hogares y las comunidades. Pero las microrredes convencionales con generadores diésel son demasiado caras y demasiado contaminantes para ser comercialmente viables a gran escala.

Un equipo internacional dirigido por científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía (Berkeley Lab) descubrió que las microrredes de energía limpia ofrecen una solución mejor y más económica para proteger a las comunidades de California de cortes relacionados con incendios forestales en comparación con las microrredes convencionales.

Estos sistemas, que dependen principalmente de energía solar y baterías, se pueden construir a un costo mucho más bajo de lo que los hogares pagan normalmente por la electricidad y pueden reducir el impacto de los cortes de energía (al minimizar los tiempos de corte de energía por razones de seguridad pública) incluso 30 veces .

“Este es el primer estudio detallado a nivel estatal que analiza cómo las microrredes de energía limpia pueden minimizar el impacto de las interrupciones en las comunidades vulnerables y cuánto costaría”, dijo Tianzhen Hong, coautor y científico principal de Building Technology & Urban. Departamento de Sistemas en Berkeley Lab.

Modelos desarrollados para Energía aplicada el estudio, agregó Hong, podría ayudar a las partes interesadas a comprender dónde se encuentran estas comunidades; cómo se pueden diseñar microrredes de energía limpia; y cuánto costaría reducir el tiempo de inactividad por debajo del umbral deseado.

“En algunas áreas de California, los ‘cortes de seguridad pública’ podrían cortar la electricidad hasta un 7% del año”, dijo Dasun Perera, refiriéndose a los cortes de energía regionales implementados para reducir el riesgo de incendios forestales. Perera, un ex postdoctorado de Berkeley Lab que ahora es investigador en el Centro Andlinger de Energía y Medio Ambiente de la Universidad de Princeton, dijo que las microrredes de energía limpia podrían reducir ese impacto en más de la mitad, a un costo de 15 a 30 centavos por kilovatio-hora (kWh). Los californianos pagan un promedio de alrededor de 25 centavos por kWh de electricidad para el hogar.

El estudio evaluó microrredes de energía limpia en siete ubicaciones con diferentes condiciones climáticas en la extensa WUI de California, que se extiende por todo el estado. Las nuevas herramientas de modelado desarrolladas para el estudio ayudaron a los investigadores a seleccionar comunidades en función del riesgo de incendios forestales y el potencial de energía renovable, y luego diseñar microrredes para satisfacer las necesidades específicas de los hogares en áreas propensas a incendios donde la calefacción y la refrigeración representan la mayor parte del consumo de energía.

Las microrredes que incluían generadores convencionales pero que rara vez los usaban permitieron a las comunidades usar al menos un 60 % de energía renovable durante todo el año, mientras reducían significativamente las emisiones de calor y enfriamiento y minimizaban la presión que las energías renovables podrían ejercer en las redes regionales.

Es importante para Hong que las microrredes de energía limpia puedan promover la justicia energética: acceso equitativo a tecnologías limpias y sus beneficios. La mayoría de las comunidades de WUI no son ricas y pueden estar en desventaja por problemas de acceso, movilidad y salud pública.

“Realmente estamos hablando de capital aquí”, dijo Hong. “La tecnología puede ser realmente buena, pero en última instancia, si la gente no puede pagarla, no pasa nada”. De conformidad con la Ley de Infraestructura bipartidista, se ha destinado un amplio apoyo federal al tipo de instalaciones eléctricas locales descritas en el estudio.

En el siguiente paso, Hong y Perera esperan trabajar con las partes interesadas (municipios, empresas de servicios públicos y otros) para ayudar a diseñar microrredes reales que brinden beneficios reales al tiempo que amplían sus capacidades de investigación. Todos los datos de la encuesta están disponibles públicamente y, con desarrollo adicional, los modelos pueden respaldar las actividades de planificación pública.

En términos más generales, Hong y Perera continúan explorando cómo un clima más cálido podría afectar futuros incendios forestales y otros eventos extremos, y qué tipos de infraestructura de energía limpia podrían hacer que las comunidades sean más resilientes de manera rentable y a gran escala.

Otro estudio, también publicado en Energía aplicadadescubrió que un enfoque único para el uso de la energía geotérmica, a saber, el uso de acuíferos subterráneos como un tipo de almacenamiento de energía térmica, podría ayudar a las comunidades a aumentar su uso de energía renovable al tiempo que permite que el sistema energético más amplio resista el cambio climático en un futuro lejano.