Uso de energía solar en edificios de la ciudad de Nueva York

La ciudad de Nueva York no es particularmente soleada, pero sus edificios consumen mucha energía como combustible y electricidad. Por lo tanto, cualquier mejora del edificio que reduzca la huella energética es bienvenida, y la radiación solar tiene la ventaja de ser un recurso gratuito. Hay muchas formas de aprovechar la energía del sol en los edificios, y esto trae el beneficio adicional de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Tenga en cuenta que el estado de Nueva York tiene un objetivo ambicioso de generar el 50% de su energía a partir de fuentes renovables para 2030, mientras que, al mismo tiempo, la ciudad de Nueva York apunta a una reducción del 80% de las emisiones para 2050.

Hay cuatro formas principales en las que un edificio puede utilizar la luz solar para satisfacer sus necesidades energéticas, y este artículo proporcionará una descripción general de cada una:

  • Generación eléctrica con paneles solares fotovoltaicos.
  • Agua caliente sanitaria con colectores solares térmicos.
  • Iluminación y calefacción de espacios, optimizando el posicionamiento de la ventana.

Para lograr los mejores resultados, el uso de energía solar debe complementarse con medidas de eficiencia energética. Un edificio de alto rendimiento no solo utiliza fuentes renovables, sino que también garantiza que el desperdicio de energía se mantenga al mínimo.


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Sistemas solares fotovoltaicos en Nueva York

El principio de funcionamiento de un sistema fotovoltaico es muy simple: recibe luz solar y la convierte en electricidad, utilizando materiales semiconductores que producen un flujo de electrones cuando son golpeados por partículas de luz (fotones). Puede que la ciudad de Nueva York no sea la más soleada, pero su electricidad es muy cara, superando los 20 centavos por kilovatio-hora con muchas tarifas. Como resultado, los edificios pueden lograr ahorros significativos al generar su propia electricidad.

Según el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL), el costo promedio de instalación de la energía solar es de $ 2.85 / W en el sector residencial, $ 1.85 / W en el sector comercial y $ 1.03 / W en el sector de servicios públicos. La inversión inicial asociada con un sistema fotovoltaico solar puede ser alta, pero tenga en cuenta que los paneles solares tienen una vida útil de más de dos décadas y unas necesidades de mantenimiento muy sencillas. Además, existen incentivos masivos para la instalación de paneles solares en la ciudad de Nueva York:

  • Un descuento del Programa de incentivos NY-Sun, que es administrado por NYSERDA (Autoridad de Desarrollo y Energía del Estado de Nueva York). El programa administra fondos separados para los sectores residencial, de pequeñas empresas y de grandes empresas. Los hogares por debajo del 80% del ingreso medio son elegibles para un doble reembolso solar.
  • Cuatro beneficios fiscales diferentes: La exención del impuesto sobre las ventas, la exención del impuesto a la propiedad, el crédito fiscal estatal por el 25% del costo del sistema hasta $ 5,000 y un crédito fiscal federal por el 30% del costo del sistema (sin límite).
  • Política de medición neta favorable: Si una instalación de hasta 25 kW genera un excedente de electricidad durante un mes, se acredita al precio minorista total en la siguiente factura de energía. Si existe un excedente de generación acumulado después de un año, se acredita al precio mayorista en kWh.

Estos factores mejoran la viabilidad financiera de energía solar en Nueva York, reduciendo el costo de propiedad y aumentando el valor monetario de la electricidad autogenerada. Solo tenga en cuenta que los programas de incentivos normalmente están sujetos a límites de fecha y presupuesto; si está considerando la energía solar para una propiedad en la ciudad de Nueva York, actúe rápido para que no se la pierda. Por ejemplo, el crédito fiscal federal del 30% solo se aplica hasta finales de 2019, y el incentivo NY-Sun por kW se reduce gradualmente a medida que se cumplen los objetivos de capacidad solar en todo el estado.

Los sistemas solares fotovoltaicos pronto podrían obtener una actualización prometedora en forma de baterías de iones de litio. Estos resuelven el problema principal con los sistemas solares fotovoltaicos, que es la incapacidad de suministrar energía cuando no hay luz solar. La ciudad de Nueva York ya tiene un objetivo de almacenamiento de energía de 100 megavatios-hora para 2020, y un objetivo a nivel estatal se determinará en los primeros meses de 2018.

Agua caliente sanitaria con colectores solares térmicos

Los sistemas de agua caliente sanitaria (ACS) representan otro gran gasto de energía en muchos edificios de la ciudad de Nueva York. La mayoría de los sistemas de ACS funcionan con gas natural o gasóleo para calefacción y, en muchos casos, utilizan salida de calor indirecta de una caldera de calefacción de espacios. También existen sistemas eléctricos de ACS, pero son menos comunes en Nueva York debido al alto precio de los kWh. Sin embargo, los colectores solares térmicos proporcionan ahorros de energía en cualquier caso.

los colector solar térmico El modelo comúnmente utilizado en tejados utiliza una superficie oscura para absorber la radiación solar. El agua se puede calentar directamente, pero es posible que se requiera una solución anticongelante y un intercambiador de calor si la temperatura exterior es lo suficientemente baja como para congelar el agua potable. El estado de Nueva York solía tener un programa de incentivos para colectores solares térmicos, similar al incentivo NY-Sun para sistemas solares fotovoltaicos, pero el programa ha estado cerrado desde 2015.

Es importante tener en cuenta que los colectores solares térmicos y los paneles fotovoltaicos compiten por el área, por lo que instalar uno de los sistemas normalmente significa tener menos espacio para el otro. Puede obtener una evaluación profesional de sus patrones de consumo de energía para determinar qué configuración del sistema funciona mejor.

Si desea tanto calefacción solar como electricidad, puede considerar una bomba de calor de alta eficiencia para complementar un sistema fotovoltaico. Con esta configuración, la electricidad producida por un panel solar se puede usar directamente o se puede usar para hacer funcionar la bomba de calor y acumular agua caliente en un tanque para su uso posterior.

Iluminación natural y calefacción de espacios con luz solar

La luz solar también se puede utilizar para iluminación interior y calefacción de espacios, pero hay varios aspectos importantes a considerar para que esto funcione correctamente.

  • La iluminación interior se puede apagar o atenuar en respuesta a la luz solar. Sin embargo, tenga en cuenta que la luz solar también causa deslumbramiento, entonces el sol mismo está en la línea de visión directa o se refleja en una superficie.
  • La ganancia de calor solar es beneficiosa durante el invierno, ya que reduce la carga en los equipos de calefacción de espacios. Sin embargo, el efecto contrario ocurre en el verano, cuando la ganancia de calor solar se traduce en más carga para los sistemas de aire acondicionado.

En ambos casos descritos anteriormente, la solución es la colocación inteligente de ventanas. Querrá maximizar el efecto de iluminación durante todo el año, mientras que el efecto de calefacción es preferible solo durante el invierno. Una solución eficaz y sencilla es utilizar cortinas para las ventanas: bloquean el sol durante el verano, cuando está más alto en el cielo, pero no durante el invierno.