Almacenamiento de energía en edificios: La nueva frontera de la planificación urbana contemporánea

En el contexto de la creciente demanda energética urbana y los desafíos medioambientales globales, el almacenamiento de energía en edificios emerge como una solución estratégica clave. Más allá de su papel técnico, representa una nueva dimensión en la planificación urbana, comparable a la incorporación histórica del estacionamiento obligatorio

Algunos edificios de la ciudad de Nueva York incorporan sistemas de almacenamiento energético por diseño. Foto: NearbyEngineers

La evolución de la planificación urbana a lo largo del siglo XX estuvo profundamente marcada por las transformaciones tecnológicas, económicas y sociales que moldearon la forma y funcionalidad de las ciudades. Uno de los desarrollos paradigmáticos en este contexto fue la integración de normativas que obligaban a la construcción de infraestructuras específicas asociadas al transporte motorizado privado, como los estacionamientos. A partir de las décadas de 1940 y 1950, ciudades de todo el mundo comenzaron a introducir requisitos mínimos de estacionamiento en sus ordenanzas de zonificación. Estas regulaciones exigían que nuevos desarrollos inmobiliarios incluyeran una cantidad determinada de plazas de aparcamiento fuera de la vía pública, en proporción al uso del inmueble y su superficie. Tal política fue particularmente relevante en ciudades como Los Ángeles, donde el Plan de Zonificación de 1946 introdujo disposiciones que vinculaban la expansión urbana con la capacidad de almacenamiento de automóviles.

Este tipo de mandatos reflejaba no solo la dependencia creciente del automóvil en la vida urbana estadounidense, sino también una concepción infraestructural del espacio construido, en la que los edificios no debían ser únicamente funcionales en términos de uso interno, sino también capaces de responder a demandas logísticas externas asociadas al estilo de vida dominante. Así, se consolidó una visión del desarrollo urbano en la que los edificios eran concebidos tanto como consumidores como proveedores de infraestructura urbana. En las décadas siguientes, esta lógica evolucionó hacia nuevas exigencias como la construcción de estacionamientos subterráneos, los cuales, aunque en su momento parecían requerimientos desmesurados, se convirtieron en elementos esenciales del urbanismo moderno.

Hoy, en pleno siglo XXI, las ciudades enfrentan una transición paradigmática similar, esta vez impulsada por la necesidad urgente de mitigar el cambio climático, reducir las emisiones de carbono y aumentar la resiliencia energética. En este nuevo contexto, el almacenamiento de energía en edificios emerge como una innovación crítica, susceptible de convertirse en el próximo estándar en la planificación urbana y arquitectónica. Al igual que ocurrió con los estacionamientos, lo que hoy se vislumbra como una recomendación avanzada, pronto podría transformarse en un requisito normativo obligatorio.

La necesidad de almacenamiento energético en el entorno construido se deriva de una confluencia de factores. En primer lugar, el aumento constante del consumo energético en entornos urbanos, particularmente en edificios comerciales y de gran escala, representa un desafío mayúsculo para los sistemas eléctricos. Esta demanda intensificada, especialmente durante las horas pico, genera sobrecargas, eleva los costos y reduce la estabilidad del suministro, poniendo en riesgo tanto la operación del edificio como el confort y la seguridad de sus ocupantes. En segundo lugar, la transición hacia una matriz energética basada en fuentes renovables como la solar y la eólica introduce variabilidades naturales en la disponibilidad de energía, lo que exige estrategias de gestión de la demanda más sofisticadas y flexibles.

En este contexto, las soluciones tradicionales basadas en baterías de iones de litio, aunque ampliamente discutidas, presentan limitaciones considerables. Los desafíos asociados a su uso incluyen problemas de seguridad —como el riesgo de incendios—, complejidades regulatorias, requerimientos de seguros especiales y largos procesos de permisos de conexión a la red. Estas barreras limitan su adopción generalizada en edificios comerciales, donde las soluciones deben ser rápidas, rentables y seguras.

Una alternativa cada vez más viable es el almacenamiento térmico de energía, tecnología que permite almacenar energía en forma de frío —generalmente mediante la producción de hielo— durante las horas de menor demanda, cuando la electricidad es más barata y limpia. Posteriormente, esta energía se utiliza para refrigeración durante las horas pico, reduciendo significativamente el consumo eléctrico en los momentos de mayor carga. Este tipo de sistema es particularmente eficiente en climas cálidos y estaciones de verano, cuando la climatización representa uno de los mayores gastos energéticos en edificios comerciales. Se estima que los sistemas de almacenamiento térmico pueden reducir los costos de refrigeración entre un 30% y un 50%, al tiempo que mejoran la estabilidad operativa y disminuyen la huella de carbono.

¿Cómo funciona esta tecnología?

Como hemos comentado, una de las tecnologías más prometedoras y eficientes para el almacenamiento energético en edificios comerciales es el almacenamiento térmico mediante sistemas de acumulación de frío, especialmente a través de la producción y uso de hielo. Este sistema se basa en un principio sencillo pero altamente efectivo: desplazar la demanda energética para refrigeración desde las horas pico, cuando la electricidad es más cara y el sistema eléctrico está más tensionado, hacia las horas valle, cuando el costo del suministro es menor y su procedencia es, en muchos casos, más sostenible desde el punto de vista ambiental. Técnicamente, el proceso se divide en dos fases claramente diferenciadas. Durante la fase de carga, que ocurre habitualmente durante la noche, un sistema de enfriamiento —denominado “chiller”— utiliza electricidad para producir hielo, el cual se almacena en tanques térmicamente aislados. Este hielo actúa como reserva energética latente que será utilizada posteriormente. En la fase de descarga, que tiene lugar durante las horas de mayor demanda energética, el sistema emplea el hielo acumulado para enfriar el aire o el agua que se distribuye a través del sistema de climatización del edificio, sin necesidad de recurrir al uso intensivo de electricidad en ese momento.

Los componentes principales de estos sistemas incluyen tanques de almacenamiento térmico, intercambiadores de calor, bombas de circulación y unidades de control automatizadas que optimizan el funcionamiento en función de la demanda prevista y la tarifa energética. A diferencia de las baterías químicas, estos sistemas no requieren materiales peligrosos, no presentan riesgos de incendio y no demandan permisos complejos de conexión a la red eléctrica, lo que simplifica su instalación y reduce los plazos de implementación. Además, su integración con sistemas HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) ya existentes es relativamente sencilla, lo que permite su adaptación tanto en construcciones nuevas como en edificios ya operativos.

Desde una perspectiva de eficiencia energética y sostenibilidad, el almacenamiento térmico representa una solución robusta para reducir el pico de carga eléctrica, optimizar el uso de recursos energéticos y mejorar la estabilidad operativa de los edificios. En climas cálidos y regiones con alta demanda de refrigeración, su aplicación puede traducirse en una disminución significativa de los costos operativos y en una mejora sustancial de la resiliencia energética del edificio. En definitiva, esta tecnología no solo permite reducir la huella ambiental del sector inmobiliario comercial, sino que también ofrece un modelo replicable y escalable para la transición hacia infraestructuras urbanas más inteligentes y sostenibles.

Además de su eficiencia económica, el almacenamiento térmico presenta claras ventajas estructurales. Es una tecnología segura, no inflamable, libre de productos químicos peligrosos, y no requiere permisos de interconexión a la red eléctrica, lo cual facilita su implementación rápida y su escalabilidad en entornos urbanos densos. Por tanto, representa una solución ideal para propietarios de edificios que buscan anticiparse a los cambios regulatorios mientras obtienen beneficios tangibles a corto plazo.

Una normativa que va in crescendo

La tendencia hacia la incorporación obligatoria de sistemas de almacenamiento energético en la normativa urbana ya ha comenzado a tomar forma. Legislaciones locales que imponen límites estrictos a las emisiones de carbono de los edificios, y leyes estatales que obligan a mejorar la eficiencia energética en nuevas construcciones y reformas, apuntan hacia una inevitable integración del almacenamiento como parte de las estrategias de cumplimiento. Asimismo, a nivel nacional, muchos países, principalmente europeos, han propuesto medidas fiscales que buscan incentivar las soluciones detrás del medidor, reforzando la viabilidad económica de tecnologías como el almacenamiento térmico.

El reconocimiento institucional del almacenamiento energético se refleja también en sistemas de certificación como LEED, que valoran su papel en la respuesta a la demanda y la optimización del consumo energético. En estados pioneros como California y Nueva York, los sistemas de almacenamiento ya participan en mercados mayoristas de electricidad, lo que permite generar ingresos adicionales mediante la prestación de servicios auxiliares a la red. Incluso, edificios con sistemas certificados pueden obtener créditos de adecuación de recursos, convirtiéndose en actores activos del mercado energético, más allá de su tradicional rol de consumidores.

En suma, el almacenamiento de energía en edificios no es solo una innovación técnica, sino una transformación estructural en la forma en que concebimos la relación entre infraestructura urbana, sostenibilidad y resiliencia. Su adopción masiva representa una oportunidad histórica para reconfigurar las ciudades hacia un modelo más inteligente, autónomo y sostenible. Así como en su día el estacionamiento fue concebido como parte integral del diseño urbano, hoy el almacenamiento energético se perfila como un componente esencial del edificio del futuro. Actuar ahora es, para propietarios, diseñadores y responsables públicos, una decisión estratégica que marcará la diferencia en la evolución urbana del siglo XXI.

Por Instituto IDHUS