Un controlador inteligente aumenta la eficacia de las redes de calefacción urbana
La energía urbana es una solución probada para el suministro de servicios de calefacción, agua caliente y refrigeración. Se genera en un lugar centralizado y llega a los consumidores residenciales, comerciales o industriales a través de una red de tuberías. Cada red incorpora fuentes de energía flexibles, renovables y con bajas emisiones de carbono. Dado que el suministro de calefacción central a partir de la energía solar no es suficiente para sustituir a los combustibles fósiles, se necesitan otras fuentes de calefacción sostenibles, por ejemplo, el calor residual de los procesos industriales o la energía geotérmica. Se precisa un equilibrio entre la oferta y la demanda para hacer frente a la oferta limitada de calor sostenible. Aquí es donde entra en juego el proyecto financiado con fondos europeos STORM, en el que sus socios industriales y académicos colaboraron para desarrollar el controlador STORM. «El sistema inteligente desplaza la demanda de calor hacia los momentos en que se dispone de energía sostenible, con lo que se optimiza la eficacia de la red de calefacción», señala el coordinador del proyecto Johan Desmedt. En general, el controlador STORM es un marco para la gestión de la tecnología de redes de calor inteligente y de última generación. Incluye módulos para predecir, planificar y ejecutar medidas de gestión de la demanda en beneficio de toda la cadena de valor, desde la producción y distribución de calor hasta su consumo.
Múltiples estrategias de control
La tecnología STORM tiene varias estrategias de control. «Mediante la nivelación de cargas punta, se reduce la demanda de calor en las horas punta para evitar un pico en el consumo. También interactúa con el mercado de la electricidad: el sistema puede cambiar la demanda de calor a las horas valle y garantizar así confort y precios más bajos. Finalmente, lleva a cabo una redistribución de las células y puede resolver los problemas de la red a nivel local», explica Desmedt. «Además, en función del precio previsto de la electricidad, el controlador STORM puede cambiar la demanda de calor para que coincida con los precios al contado más altos y, de esta forma, aumentar los beneficios económicos de la venta de electricidad», añade Desmedt.
La calefacción urbana adopta la transformación digital
La digitalización impulsa la energía urbana en múltiples ámbitos, como la producción de calor, la distribución y los niveles de consumo. Basado en algoritmos de autoaprendizaje, el controlador STORM es una de las innovaciones digitales más recientes que conecta todas las piezas del rompecabezas. «El controlador STORM permite a los edificios comunicarse entre sí en tiempo real, e intercambiar información con los sistemas de producción y distribución de energía sobre qué fuentes de energía están disponibles en cada momento. El sistema también puede aprender por sí mismo y conseguir que todo el sistema energético sea más eficaz con el tiempo», señala Desmedt. De este modo, se consiguen sistemas de calefacción y refrigeración sostenibles con fuentes hipocarbónicas y menores costes de explotación. El controlador STORM se probó en dos zonas de demostración, donde mostró el enorme potencial del sector de la calefacción urbana para una transformación digital. En Heerlen (Países Bajos), Mijnwater es una red geotérmica de baja temperatura que actúa como fuente de energía renovable y almacenamiento para la calefacción y la refrigeración. Los yacimientos están conectados a una red energética troncal que conecta varios grupos de edificios. El objetivo de STORM era aumentar la capacidad de la red troncal para llegar a más grupos de edificios. En general, el controlador STORM permitió un aumento de la capacidad del 37 % al 49 % y un incremento de la eficacia máxima de nivelación de cargas punta (17,3 %). En Rottne (Suecia), una pequeña red de calefacción urbana de unos doscientos consumidores se basa principalmente en dos calderas de biocombustible, complementadas por una caldera de gasoil tradicional para el uso de cargas punta como reserva. STORM se propuso minimizar el uso de gasoil en las horas punta y optimizar la eficacia de la caldera de biocombustible. Las pruebas demostraron una disminución del 12,75 % en la nivelación de cargas punta en comparación con el escenario de referencia.
Palabras clave
STORM, controlador STORM, calefacción urbana, nivelación de cargas punta, autoaprendizaje, energía renovable, transformación digital, redistribución de las células
