Mapa de Suiza con la estimación de la densidad de las líneas de cuadrícula utilizando el método equidistante (Ecuaciones 2, 4). (A,C,E) muestran los polígonos de la red eléctrica. (B, D, F) representan polígonos de Voronoi de la red de gas con presión equivalente dentro de un rango de 5 km alrededor de las líneas de la red de gas EHP y HP. Préstamo: Fronteras en la investigación energética (2023). DOI: 10.3389/fenrg.2023.1164813
Investigadores de EPFL y HES-SO Valais han modelado el sistema energético suizo bajo restricciones hipotéticas de neutralidad de carbono e independencia energética para 2050. Los resultados muestran que estas dos restricciones pueden cumplirse mientras se reducen los costos del sistema energético en alrededor de un 30 % en comparación con 2020.
En teoría, se puede lograr un sistema de energía suizo independiente y neutral en carbono en 2050 utilizando recursos de energía renovable locales actualmente sin explotar. Este sistema sería incluso más económico que el sistema energético nacional 2020 modelado con los mismos supuestos, mientras reduce los costos hasta en un 30-32%. Estos son los resultados de un importante estudio realizado por EPFL y HES-SO Valais que podría allanar el camino para un plan mejorado para más inversiones nacionales en energía limpia.
Si bien es teóricamente posible, la independencia total del sistema energético suizo no es un fin en sí mismo. Sin embargo, limitar la neutralidad de carbono a 2050 está en línea con el texto de la Ley Federal sobre los Objetivos de Protección del Clima (sometida a votación en Suiza en junio de 2023).
Sin embargo, los investigadores decidieron utilizar su modelo, el sistema de modelado multienergético y multisectorial EnergyScope, para empujar a Suiza hacia un estado totalmente independiente energéticamente para garantizar teóricamente la seguridad del suministro y luego calcular el impacto de las importaciones y exportaciones. El modelo generó opciones de inversión rentables que cumplen con los requisitos de la sociedad suiza, definidos como hogares, transporte e industria, y se centran en el papel de la infraestructura existente o mejorada.
Investigadores del grupo de Ingeniería de Procesos Industriales y Sistemas Energéticos (IPESE) de la Escuela de Ingeniería de la EPFL, dirigidos por François Maréchal, concluyeron que para lograr los objetivos mencionados anteriormente, Suiza debe aumentar la generación de electricidad a partir de energía fotovoltaica (PV) y eólica, y ese óptimo, cubriendo el 60% de los tejados de Suiza con sistemas fotovoltaicos.
“Suiza todavía tiene un gran potencial solar sin explotar en áreas ya construidas. El óptimo económico se puede lograr si se cubren menos de dos de cada tres techos. El siguiente paso es determinar qué techos son los más adecuados”, explica EPFL y HES-SO Valais Ph.D. estudiante Jonas Schnidrig, el primer autor de la última investigación publicada en Fronteras en la investigación energética.
Como el sol brilla con más intensidad en verano pero el viento sopla con más fuerza en invierno, es necesario encontrar el equilibrio adecuado entre la generación de electricidad y el almacenamiento estacional para satisfacer las necesidades energéticas de Suiza en todo momento, especialmente durante la temporada de invierno. El estudio sugiere que la producción solar dominada por el verano podría equilibrarse de manera óptima mediante la distribución de la capacidad eólica, produciendo principalmente en invierno junto con la energía hidroeléctrica y la biomasa.
También muestran que hay muchas soluciones equivalentes y evalúan su sensibilidad a la incertidumbre de los costos. Los modelos revelan la interdependencia de las opciones y el impacto de las opciones tecnológicas en otras inversiones e infraestructura.
Los investigadores concluyeron que ‘la principal diferencia aquí es la naturaleza de los costos: el sistema energético suizo actual se basa principalmente en importaciones (baratas) en lugar de inversiones. Por lo tanto, el consumidor paga y confía en el uso de recursos y tecnologías que realmente se invierten y operan fuera de Suiza”, explica François Maréchal. “Por el contrario, el sistema futuro que estamos modelando se basa en la inversión local, utilizando nuestros propios recursos, y parece ser la opción más económica y resistente a largo plazo”.
Más información:
Jonas Schnidrig et al., Sobre el papel de la infraestructura energética en la transición energética. Estudio de caso de un sistema de energía independiente de la energía y neutro en CO2 para Suiza, Fronteras en la investigación energética (2023). DOI: 10.3389/fenrg.2023.1164813