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Descripción

Los sistemas urbanos de calefacción y refrigeración distribuyen energía térmica en forma de vapor, agua caliente o líquidos refrigerados, desde fuentes de producción centrales o descentralizadas a través de una red a múltiples edificios o emplazamientos, para su uso como calefacción o refrigeración de espacios o procesos. Para un menor impacto medioambiental, los sistemas de calefacción urbana se centran en una combinación de calor reciclado y renovable. Tras el Acuerdo de París de 2015 y el objetivo de la UE de reducir las emisiones al menos un 40% por debajo de los niveles de 1990 para 2030, los Estados miembros han redoblado sus esfuerzos para fomentar la calefacción y refrigeración urbanas utilizando fuentes de combustible alternativas y tecnologías de producción de calor neutras en carbono. Esta transición supone un reto, ya que la calefacción urbana suministra sólo el 12% del suministro de calor de la UE, y la mayor parte de la energía se produce en centrales de cogeneración alimentadas con gas natural y combustibles sólidos como el lignito.

Problemas por resolver

Emisiones de carbonoSuministro de calor poco eficienteDependencia de los combustibles fósilesEmisiones de GEI

Factores de apoyo

  • Reducir la competencia en el mercado: Eliminación de las subvenciones y otros incentivos a los sistemas de calefacción basados en combustibles fósiles.
  • Acceso al capital: Proporcionar proyectos de demostración, financiación innovadora y mecanismos de garantía de deuda para el desarrollo de grandes proyectos de infraestructuras en las ciudades.
  • Aceptación ciudadana: Es necesario aumentar la aceptación por parte de los ciudadanos locales mejorando la concienciación y destacando las ventajas de la calefacción y refrigeración urbanas. Unas actividades adecuadas de participación ciudadana, como actos informativos locales, podrían ser herramientas adecuadas para lograr la aprobación.
  • Apoyo municipal: Permitir el acceso a carreteras y terrenos públicos para construir redes y fuentes de calor. Así como garantizar que los edificios municipales estén conectados al sistema de DH.
  • Transparencia: Los datos sobre auditorías energéticas locales, investigación y desarrollo, y rendimiento deben estar disponibles.
  • Eliminación de los combustibles fósiles: Los elevados impuestos sobre los combustibles fósiles hacen que las implantaciones, como las presentadas en las variantes, sean competitivas.

Contexto de la ciudad

¿A qué factores de apoyo y características de una ciudad se adapta esta Solución? ¿Qué factores facilitarían la implantación?

Requisitos generales para la implantación de la calefacción urbana:

  • Alta densidad de carga térmica: Como las redes de calor requieren mucho capital, la zona calentada tiene que estar densamente construida para minimizar la longitud de tubería necesaria
  • Viabilidad económica: Como regla general, la densidad de carga térmica de la calefacción urbana debe ser superior a 23 MWh por metro de longitud de red prevista para que sea comercialmente viable.
  • Ubicación de los edificios: Los edificios que se conecten a las redes de DH deben estar cerca de la red existente para minimizar la longitud de la tubería de conexión. Esto reducirá tanto los costes de inversión como los operativos
  • Ubicaciónde las fuentes de calor: Las fuentes de calor modernas tienen sistemas de limpieza de gases de combustión de alta calidad. Por tanto, sujetas a las condiciones de planificación, las fuentes de calor pueden situarse cerca o en el centro de las zonas urbanas para minimizar la longitud de la red. La ubicación de las fuentes de calor debe acordarse de antemano.

La calefacción urbana tiene varios requisitos de uso del suelo para su implantación:

  • Es muy útil elaborar un mapa de la demanda de calor y el correspondiente plan de calor de una ciudad para determinar qué zonas son las más adecuadas para la calefacción urbana y cuáles están mejor atendidas por sistemas de edificios individuales.
  • Las fuentes de calor deben estar cerca del cliente (economía), pero hay que tener en cuenta la prevención del ruido y la logística del transporte
  • Las redes subterráneas requieren espacio que ya está parcialmente ocupado por otras infraestructuras: por ejemplo, electricidad, telecomunicaciones, alcantarillado, agua
  • Posibles estaciones de bombeo de refuerzo
  • Las rutas de transporte del combustible y las cenizas deben minimizar cualquier daño y riesgo para la población

Iniciativas gubernamentales

¿Qué esfuerzos y políticas están llevando a cabo las administraciones públicas locales/nacionales para contribuir a fomentar y apoyar esta Solución?

UE

1. RHC-ETIP

La Plataforma Europea de Tecnología e Innovación sobre Calefacción y Refrigeración Renovables (RHC-ETIP) reúne a las partes interesadas de los sectores de la biomasa, la geotermia, la energía solar térmica y las bombas de calor -incluidas las industrias relacionadas, como la calefacción y refrigeración urbanas, el almacenamiento de energía térmica y los sistemas híbridos- para definir una estrategia común que permita aumentar el uso de tecnologías de energías renovables para calefacción y refrigeración.

2. Agencia Internacional de la Energía (AIE)

El Programa de Colaboración Tecnológica sobre calefacción y refrigeración urbanas, incluida la producción combinada de calor y electricidad[JH1], se ocupa del diseño, el rendimiento y el funcionamiento de los sistemas de distribución y las instalaciones de los consumidores. Se dedica a contribuir a que la calefacción y refrigeración urbanas y la producción combinada de calor y electricidad sean herramientas potentes para el ahorro energético y la reducción del impacto ambiental del suministro de calor. El programa ofrece una plataforma para la elaboración de informes en línea y el intercambio de mejores prácticas.

REINO UNIDO

1. La Unidad de Redes de Calor (HNDU)

La Unidad de Suministro de Redes de Calor se creó en 2013 para abordar los retos de capacidad y aptitud que las autoridades locales identificaron como obstáculos al despliegue de redes de calor en el Reino Unido. La Unidad proporciona financiación y orientación especializada a las autoridades locales que están desarrollando proyectos de redes de calor.

2. Proyecto de Inversión en Redes de Calor (HNIP)

El Proyecto de Inversión en Redes de Calor está aportando 320 millones de libras de ayuda a la inversión de capital para aumentar el volumen de redes de calor construidas, conseguir ahorros de carbono para los presupuestos de carbono y ayudar a crear las condiciones para un mercado sostenible que pueda funcionar sin subvenciones directas del gobierno. La fase piloto del Proyecto de Inversión en Redes de Calor duró 6 meses y concedió 24 millones de libras a 9 proyectos de Autoridades Locales en marzo de 2017.

Mapeo de las partes interesadas

¿Qué partes interesadas hay que tener en cuenta (y cómo) en relación con la planificación y aplicación de esta Solución?

Mapa de las partes interesadas en un sistema de calefacción o refrigeración urbana (BABLE,2021)

Modelo de valor

Evaluación coste-beneficio de la Solución.

La siguiente lista de ventajas va acompañada de una clasificación de importancia. Un valor de uno, se traduce en una importancia alta.

Modelo de valor para un sistema de calefacción o refrigeración urbana (BABLE, 2021)

La creación de esta solución ha sido apoyada por la financiación de la UE

Casos de Uso

Explora ejemplos reales de aplicación de esta Solución.

Energía

Edificio

Control inteligente de la calefacción

Funcionamiento inteligente de los sistemas de calefacción para reducir el consumo de energía y las emisiones de CO2 en los edificios. Esto incluye el análisis de datos en tiempo real y algoritmos adaptativos para controlar la calefacción de forma más eficiente, resolver problemas de integración y promover la aceptación del usuario.

Energía

Otros

Energía renovable para calefacción en Hajnówka

El estudio "Energía renovable para calefacción en Hajnówka" ilustra la posibilidad y la necesidad de convertir la red de calefacción alimentada con combustibles fósiles de la ciudad polaca de Hajnówka a energías renovables.

Energía

TIC

Gestión de la demanda en la red de calefacción urbana

Un edificio comercial reduce sus necesidades de calefacción durante las horas punta para evitar recurrir a centrales de energía basadas en combustibles fósiles. Esta iniciativa se ajusta a la gestión de la demanda, con el objetivo de reducir las emisiones de CO2 y mejorar la eficiencia energética.

Energía

TIC

Almacenamiento de calor con integración de las TIC para un suministro de calor económico

Superar la insuficiente generación de energía incluyendo la planta solar de Dunker para suministrar calor a un distrito que no puede producir suficiente energía renovable.

Energía

Residuos

Evaluación del potencial del calor residual para su integración en el sistema central de calefacción urbana

El proyecto evalúa las fuentes de calor residual de la ciudad para integrarlas potencialmente en el sistema de calefacción urbana. Esto incluye proporcionar una visión general de la cantidad específica de calor residual utilizable en Leipzig, para evaluar el potencial de ciudades con una estructura similar.

Energía

Integración del calor solar térmico en las redes de calefacción urbana

La integración de una central de calefacción solar en el sistema de calefacción urbana contribuye a crear un distrito energético positivo. Esta iniciativa potencia el uso de energías renovables y contribuye a los esfuerzos de descarbonización de la ciudad al añadir energía solar térmica a su red de calefacción.

Energía

Edificio

Control de la demanda de calefacción

En las antiguas zonas de alquiler de las fábricas de algodón, un sistema inteligente de gestión de la calefacción emplea termostatos inteligentes conectados a un sistema local de gestión de la energía, lo que permite a los inquilinos controlar la calefacción mediante una aplicación móvil y reducir las emisiones relacionadas con el calor cortando automáticamente el suministro de calefacción en las zonas no utilizadas.

Movilidad

Energía

Iluminación solar del suelo para los espacios verdes de Londres

En un intento de promover comportamientos de desplazamiento sostenibles entre empresas, escuelas y residentes, el municipio instaló iluminación solar en el suelo en su red de senderos de uso compartido, para facilitar el acceso durante todo el año a ciclistas, peatones y personas con movilidad reducida.

Energía

Edificio

Vías de descarbonización de las redes de calefacción urbana

La Universidad de Leipzig apoya la toma de decisiones de LSW mediante un análisis basado en modelos. El objetivo general es encontrar vías para aumentar el suministro de calefacción urbana en "Leipzig Oeste" y la cuota de energías renovables y uso de calor residual en el sistema de calefacción urbana de Leipzig en el futuro.

Energía

Integración de RES (solución de energía renovable)

El objetivo de RES Integration es hacer de Lippulaiva, en Espoo, un distrito energéticamente positivo, mediante sistemas de energía eléctrica y térmica.

Energía

Edificio

Distritos térmicos locales inteligentes

Dentro del proyecto GrowSmarter. "Distritos térmicos locales inteligentes" forma parte de la rehabilitación del edificio de Ca l'Alier, que combina la generación de electricidad in situ (fotovoltaica) con la red local de DHC existente, reduciendo el consumo de energía primaria fósil para la producción de calefacción y refrigeración.

Energía

Solución de refrigeración urbana sostenible que utiliza el calor residual

En el densamente poblado centro urbano de Tartu se instaló un sistema de refrigeración urbana de alta eficiencia energética utilizando enfriadoras refrigeradas por el río. Fortum aumentó la eficiencia energética del sistema utilizando una bomba de calor que reutiliza el calor residual del sistema de refrigeración para el sistema de calefacción urbana.

Energía

Calefacción urbana abierta para la recuperación sostenible del calor

El objetivo de esta Calefacción Urbana Abierta es recuperar el calor residual de la red de calefacción existente desarrollando un modelo empresarial innovador de bombas de calor "plug and play" y contratos en los que el proveedor de calefacción compra el calor residual de fuentes locales, como centros de datos y supermercados.

Energía

Rehabilitación de calefacción urbana y ACS energéticamente eficientes

Renovación de todo el sistema de calefacción urbana para aumentar la eficiencia energética y reducir la dependencia de los combustibles fósiles.

Energía

TIC

Calefacción urbana de baja temperatura (LTDH) y controladores inteligentes

Desarrollar un sistema eficaz de calefacción de baja temperatura a partir del flujo de retorno de una red de calor de alta temperatura.

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