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En Europa, el calor para las zonas urbanas suele generarse en centrales y distribuirse por tuberías aisladas. Aunque este concepto existe desde hace decenios, las consideraciones económicas y ambientales han centrado cada vez más la atención en mejorar la sostenibilidad y la eficiencia de esta práctica.
Tal y como explica el investigador del proyecto RELaTED, Antonio Garrido Marijuán, de Tecnalia (España): «Las redes de calefacción urbana no son nada nuevo. Pero cada vez somos más conscientes de la necesidad de dejar de derrochar energía. Por ejemplo, hay que reducir la temperatura a la que se suministra el calor para evitar pérdidas térmicas».
También se es cada vez más consciente de que las redes de calefacción urbana podrían usar más las fuentes de calor renovables y residuales, lo que podría mejorar la eficiencia energética y reducir los costes para el consumidor, además de disminuir la dependencia europea de los combustibles fósiles.
Desarrollo de redes térmicas de temperatura ultrabaja
El equipo de RELaTED se propuso desarrollar y probar soluciones técnicas novedosas que pudieran ayudar a las redes de calefacción urbana a alcanzar estos objetivos funcionando a temperaturas ultrabajas de 40 a 45 °C. Una de las actividades más complicadas del proyecto fue la integración de distintas tecnologías para obtener los beneficios esperados.
«Suministrar calor a los consumidores a 40 °C en vez de a 60 °C o incluso a 100 °C, por ejemplo, significa utilizar bombas de calor para volver a subir la temperatura cuando se necesita —comenta Garrido Marijuán—. Y debido al aumento de las temperaturas exteriores, además teníamos que asegurarnos de que las bombas de calor pudieran utilizarse también para refrigerar».
En el proyecto también se crearon prototipos de subestaciones de calefacción urbana bidireccionales. Esto significa que las fábricas, por ejemplo, que generan calor residual, pueden enviar el exceso de energía a la red mientras reciben energía a cambio cuando la necesitan.
A continuación, los conceptos creados para esta red de calefacción urbana a temperaturas ultrabajas se probaron en cuatro emplazamientos, a saber:una gran red en Belgrado (Serbia), un nuevo desarrollo urbano en Vinge (Dinamarca), una red operativa en Tartu (Estonia) y una red empresarial en Iurreta (España).
Ahorro directo de energía al reducir las pérdidas de calor
Garrido Marijuán cree que el equipo del proyecto ha demostrado satisfactoriamente que las redes de distribución de agua caliente sanitaria pueden efectivamente transitar hacia modelos de funcionamiento más sostenibles y eficientes desde el punto de vista energético. En los proyectos piloto se consiguió un ahorro directo de energía al reducir las pérdidas térmicas, mientras que la inyección de calor residual en la red proporcionó una fuente de ingresos para las empresas, así como calefacción adicional para los consumidores.
El operador de calefacción urbana de Estonia descubrió que la inversión realizada en la mejora de la red se amortizó en solo dos años. Las reducciones de temperatura lograron ahorros térmicos del orden de 400 MWh/año en Tartu, lo que se traduce en una bajada del 20 % de las pérdidas de calor.
El operador tiene previsto desplegar la tecnología en toda su red, y algunas otras administraciones regionales y grandes fábricas están en conversaciones con él para elaborar nuevos planes de redes de calefacción urbana energéticamente eficientes.
«Ahorrar energía es muy importante, porque los edificios consumen alrededor del 40 % de la energía europea, y la calefacción representa una gran parte —añade Garrido Marijuán—. Las temperaturas de funcionamiento más bajas y los flujos bidireccionales también podrían permitir una captación masiva de energías renovables y fuentes de calor residual, además de reducir las pérdidas térmicas».
Por tanto, las redes de calefacción urbana de temperatura ultrabaja de nueva generación, de las que es pionero el proyecto RELaTED, podrían ser una pieza fundamental de la transición ecológica europea. Si esta tecnología se reproduce a gran escala en toda Europa, el ahorro energético podría ser considerable.
Garrido Marijuán concluye: «Este proyecto es solo un pequeño paso adelante, pero va en la dirección que necesitamos para los sistemas de calefacción urbana. Para ahorrar energía, la temperatura de funcionamiento de las redes de calefacción urbana tendrá que ser más baja. Y hemos mostrado lo que podría ser parte de la solución a esto».