Encontrar nuevos actores en un viejo mercado: el potencial energético de un caso sueco

21 April 2021 por Corinna Barnstedt
Encontrar nuevos actores en un viejo mercado: el potencial energético de un caso sueco

La plataforma EMB3Rs ayudará a una empresa de calefacción urbana de Suecia a identificar la forma más eficiente de conectar a una red madura a proveedores de calor excedente no tradicionales de tamaño medio. Gran parte de este logro se debe a una amplia red de sistemas locales de calefacción urbana que funcionan con combustibles no fósiles y con el exceso de calor de las industrias de alto consumo energético. El equipo de la Universidad de Lund estudiará cuatro posibles proveedores de calor identificados por Landskrona Energi: una instalación metalúrgica, un parque industrial, una planta de producción de bebidas de avena y una fábrica de intercambiadores de calor. Los resultados obtenidos también permitirán determinar en qué tecnología

el proveedor debe invertir para recuperar mejor el exceso de calor y transferirlo a la red. Si tenemos temperaturas más frías, entre 40°C y 70°C, también se puede recuperar, pero se necesitaría una bomba de calor". Andersson cree que la plataforma puede ayudar a mostrar el camino para conseguir un flujo de trabajo eficiente para el futuro de las redes de calefacción urbana que aún puede ampliarse.


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La plataforma EMB3Rs ayudará a una empresa de calefacción urbana del sur de Suecia a identificar la forma más eficiente de conectar a una red madura a proveedores de calor excedente no tradicionales de tamaño medio.

Suecia se ha convertido en un ejemplo de cómo reducir las emisiones de gases de efecto invernadero manteniendo el crecimiento económico. Gran parte de este logro se debe a una amplia red de sistemas locales de calefacción urbana que funcionan con combustibles no fósiles y con el exceso de calor de las industrias de alto consumo energético. Tienen una cuota de mercado de alrededor del 60% y ahora pueden encontrarse en todas las ciudades importantes del país, lo que hace que sea uno de los mejores escenarios para probar la plataforma EMB3Rs y su capacidad para identificar nuevas fuentes de calor excedente entre los proveedores no tradicionales de tamaño medio.

 

El proyecto EMB3Rs, financiado por la Unión Europea, está desarrollando una herramienta que pondrá en contacto a los potenciales proveedores de calor y frío residual con los usuarios finales, evaluando las posibilidades que tienen de llegar a intercambios económicamente viables. "El proyecto EMB3Rs en su conjunto pretende cartografiar dónde hay calor disponible y dónde se necesita", explica Martin Andersson, profesor titular del Departamento de Ciencias de la Energía de la Universidad de Lund. "La calefacción urbana en Suecia es un mercado maduro y la fuente de calor dominante, así que utilizaremos los datos de las redes ya existentes para validar la herramienta EMB3Rs, y estudiaremos las posibilidades de expansión".

Andersson se encarga de uno de los siete casos de estudio que aportan datos para la creación y validación de la plataforma. Dirige un equipo de tres investigadores de la Universidad de Lund que trabajará en colaboración con Landskrona Energi, el proveedor local de energía y calefacción urbana de la ciudad sureña de Landskrona. Juntos, explorarán nuevas oportunidades de negocio en la zona para la recuperación y reutilización del calor excedente procedente de empresas que, por su menor tamaño o actividad, no suelen ser percibidas como obvios proveedores de calor excedente.

 

EN BUSCA DE UN ACUERDO BENEFICIOSO PARA TODOS

El equipo de la Universidad de Lund estudiará cuatro posibles proveedores de calor identificados por Landskrona Energi: una instalación metalúrgica, un parque industrial, una planta de producción de bebidas de avena y una fábrica de intercambiadores de calor. "Modelaremos y simularemos cuál sería su impacto en la red de disipación si se conectan", explica Andersson. "Para que se produzca una conexión tiene que haber un acuerdo en el que salgan ganando el proveedor y la empresa de calefacción urbana. Ambos deben obtener un beneficio y, dado que la mayoría de las redes de calefacción urbana son de propiedad municipal, pueden buscar más beneficios que el dinero". El investigador cree que la plataforma EMB3Rs puede servir de herramienta a las empresas de calefacción urbana para motivar a las industrias a suministrar el exceso de calor, así como de fuente de datos para que las empresas tomen decisiones informadas a la hora de considerar si se convierten en proveedor o no.

 

Los modelos y simulaciones de la plataforma responderán a cuestiones como la distancia a la que las empresas de calefacción urbana pueden ampliar su búsqueda de proveedores. O qué temperatura mínima debe registrar el calor residual de una industria para que un acuerdo sea ventajoso para ambas partes, en función de la distancia entre el proveedor y la red del suministrador. "Normalmente, para lo que llamamos una red de disipación de tercera generación, se necesitan al menos 80°C para conectar una nueva fuente a la red. Pero esto también es algo para lo que podríamos utilizar la herramienta: si tenemos un calor de 70°C, ¿podríamos seguir utilizándolo? ¿Cuál sería el impacto en la red de disipación?", explica Andersson. Los resultados obtenidos también permitirán determinar en qué tecnología debe invertir el proveedor para recuperar mejor el exceso de calor y transferirlo a la red. "Si tenemos temperaturas más frías, entre 40°C y 70°C, eso también se puede recuperar, pero se necesitaría una bomba de calor. Habría que suministrar electricidad y luego trasladar el calor de la fuente más fría a otra más caliente. Eso supondría una mayor inversión y un mayor coste de funcionamiento".

 

Kerstin Sernhed, profesora titular de Sistemas Energéticos Eficientes de la Universidad de Lund, explica que las industrias suecas que consumen mucha energía, como las fábricas de papel o las siderúrgicas, conocen muy bien las ventajas de aportar el calor residual a un sistema de calefacción urbana y que ya contribuyen a su red local. "Pero cuando se trata de esas fuentes de calor de menor calidad, no creo que haya habido todavía muchas conversaciones entre las empresas de calefacción urbana y los posibles proveedores, porque no conocen las posibilidades que existen", dice. Como experto en calefacción urbana que no participa en el proyecto EMB3Rs, Sernhed cree que la plataforma puede ayudar a mostrar el camino para lograr un flujo de trabajo eficiente no sólo a los países que aún deben construir este tipo de infraestructuras, sino también a los que, como Suecia, cuentan con una tradición de décadas de redes de calefacción urbana que aún pueden ampliarse.

 

UNA FUENTE DE CALOR MÁS ECOLÓGICA

Las políticas suecas de gestión de residuos exigen que la basura se recicle siempre que sea posible. Cuando no es posible, suele utilizarse como combustible para los sistemas de calefacción urbana, que proporcionan calor a 1,25 millones de pisos y electricidad a 680.000 en el país cada año. Los biocombustibles son otra fuente de calor para la industria, que sólo recurre a los combustibles fósiles cuando los picos de demanda son imposibles de satisfacer con materiales más limpios.

 

La recuperación del exceso de calor también es una práctica habitual. En ciudades como Luleå, cerca del 90% del calor procede de una acería vecina, dice Sernhed. "Los proveedores tienen varios hornos y utilizan primero el combustible más barato, que son los residuos. De hecho, se les paga por ocuparse de la basura. El siguiente mejor es el biocombustible, que también pueden ser residuos pero del bosque, raíces y ramas que no se utilizan, por ejemplo. Y luego, cuando tienes un pico de carga, quemas petróleo". De todas ellas, recuperar el calor sobrante es la alternativa más ecológica, según el experto: "Utilizas algo que de otra manera se desperdiciaría". Cree que, cuando esté disponible, el calor sobrante debería convertirse en la principal fuente de calefacción urbana, y que la industria debería trabajar para construir una red capaz de recuperar el calor a temperaturas más bajas. Esto aumentaría el número de empresas que recuperan el calor sobrante, reduciendo las emisiones de gases de efecto invernadero.

 

En el caso de Landskrona, Andersson calcula que, por cada nuevo proveedor, la empresa de calefacción urbana podrá recuperar un megavatio de nuevo calor extra: "Así, hasta 1.000 hogares pueden tener suministro de calor por cada conexión extra". Landskrona Energi obtiene la mayor parte de su calor de una planta de cogeneración en la que se queman biomasa y residuos. La empresa también importa calor de las redes de calefacción urbana de los alrededores. "Básicamente, lo que vamos a sustituir es la necesidad de quemar tanta biomasa como se está quemando hoy", dice Andersson, que cree que un estudio de caso que incluya fuentes de calor excedentes más pequeñas, como el que dirige en Suecia, será muy útil para probar el rendimiento de la plataforma a diferentes escalas. "Proporcionar energía a 1.000 hogares merece la pena hacerlo".

 

Escrito por Stephania Gozzer para ESCI.