¿Por qué son importantes los sistemas district energy?
Los sistemas district energy son redes de tuberías de agua caliente y fría, generalmente enterradas bajo tierra, que se utilizan para calentar y refrigerar edificios de manera eficiente usando menos energía que si los edificios individuales tuvieran cada uno sus propias calderas y chillers.
La calefacción y la refrigeración representan el 55 % del consumo mundial de energía en los edificios y, actualmente, el 75 % se basa en combustibles fósiles. Descarbonizar la calefacción y la refrigeración mediante la inversión tanto en eficiencia energética como en energías renovables es esencial si queremos tener éxito con el objetivo de la transición energética.
¿Cuál es la ventaja de un sistema de district energy?
Un sistema de district energy permite el uso eficiente de los recursos locales, incluidos, p. incineración de residuos, geotermia, energía solar térmica, biomasa/gas, exceso de calor de procesos industriales y generación de energía o una combinación de estos.
Un sistema de district energy también puede ayudar a equilibrar el sistema eléctrico del mañana, que depende en gran medida de fuentes renovables intermitentes, al brindar flexibilidad a través del almacenamiento térmico, que generalmente es menos costoso que el almacenamiento de electricidad.
¿Cómo puede la combinación de calefacción, refrigeración y electricidad, en particular, acelerar la descarbonización de manera rentable? Leer la opinión de Lars Tveen, presidente de Danfoss Heating.
Aprende cómo las redes de district energy pueden ayudar
Utilizando una red de district heating, una planta productora de calor bombea agua de suministro calentada a los consumidores donde se utiliza como calefacción y para generar agua caliente sanitaria. Para la calefacción de habitaciones, el agua de suministro puede usarse directamente.
Alternativamente, un intercambiador de calor también podría transferir el calor a una circulación interna. El agua de suministro, que ahora está fría, luego regresa a la planta de district heating. El agua de suministro de la red district heating circula sin cesar en una tubería cerrada.
District cooling proporciona agua fría para fines de refrigeración interior de edificios industriales, comerciales y residenciales a través de una red de tuberías de circuito cerrado.
El agua fría utilizada en un sistema de district cooling puede provenir de fuentes gratuitas, como el agua de mar, o puede producirse a partir de fuentes como el calor residual con el uso de chillers de absorción o impulsados por turbinas de vapor o chillers eléctricos. District Cooling respetuosa con el clima ahorra a los clientes hasta un 45 % de sus gastos de refrigeración. Al mismo tiempo, es estable, fácil de usar y necesita solo un pequeño mantenimiento.
¿Cuál es la ventaja de los sistemas district energy??
Los sistemas district energy son una forma eficiente de calentar y refrigerar edificios en áreas pobladas y puede reducir tanto los precios como las emisiones de CO2. Al descarbonizar las emisiones y reducir la contaminación del aire, hace que las ciudades sean mejores lugares para vivir.
Los sistemas district heating representan aproximadamente el 12 % de la demanda europea de calor. También reduce las emisiones de CO2 en 113 millones de toneladas al año. |
¿Por qué es importante descarbonizar la refrigeración?
La refrigeración provoca el 10 % de las emisiones mundiales de CO2. Se estima que la demanda mundial de energía para refrigeración de confort se multiplicará por 33 para 2100 a más de 10 000 TWh. Los sistemas district cooling emiten significativamente menos CO2 que los sistemas de refrigeración convencionales y no emite refrigerantes peligrosos
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En la miniserie de podcast Decarb Districts, exploramos el papel de los sistemas district energy en la transición verde europea.
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¿Cómo hacemos que los sistemas district energy sean más eficientes y sostenibles desde el punto de vista energético?
Al optimizar las temperaturas, las presiones, los caudales y la transferencia de calor de las redes de calefacción y refrigeración, se puede ahorrar energía, reducir las emisiones de CO2 y preparar la red para la transición de una fuente central de combustible fósil a múltiples fuentes renovables y de exceso de calor.
La instalación de controles automáticos y unidades de transferencia de calor más eficientes puede generar ahorros de energía de alrededor del 15%.
¿Cómo ayuda el equilibrado hidráulico?
El equilibrado hidráulico es el proceso de optimizar la distribución de agua en el sistema de calefacción o refrigeración hidráulico de un edificio al igualar la presión del sistema. Esto proporciona el clima interior deseado con una eficiencia energética óptima y un coste operativo mínimo.
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Escuche el segundo episodio "Decarb Districts" con district heating de baja temperatura.
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¿Cuál es el vínculo entre la integración sectorial y district heating?
Considera un sistema district heating con almacenamiento térmico que utiliza electricidad para calentar el agua almacenada en tanques para su uso posterior cuando la energía "verde" es menos abundante.
Este tipo de uso y demanda flexibles es exactamente lo que se necesita para lograr la estabilidad de la red necesaria para aumentar la penetración de las fuentes de energía renovable y descarbonizar la economía.
¿Por qué la reducción de picos y la gestión del lado de la demanda son beneficiosas para los sistemas de district energy?
La reducción de picos y la gestión del lado de la demanda (DSM) se refieren al proceso de nivelar los picos en el uso de electricidad mediante la reducción de la demanda en los momentos de máxima demanda. La gestión del lado de la demanda/reducción de picos es crucial para estabilizar las redes y garantizar un suministro de electricidad estable y con un precio uniforme para los consumidores.
Para los sistemas district energy, el calor interactivo DSM se convertirá en un facilitador clave de la transición a los portadores de energía sostenible y el acoplamiento de los sectores de calor y electricidad.
Las soluciones de DSM optimizan el consumo de calor en el edificio, ahorrando energía final y añadiendo la capacidad térmica del edificio como flexibilidad a la red.
Los beneficios de DSM (Demand Side Management) para el sistema de district heating son significativos: un DSM inteligente conduce a un ahorro promedio en la potencia máxima del 20 % (calculado a partir de cientos de sitios). |
Los sistemas district energy de 4º generación tienen beneficios
Los sistemas district energy de cuarta generación tiene tres ventajas clave: pueden usar múltiples fuentes de energía y cambiar entre ellas; proporcionan almacenamiento térmico, desde una hora hasta una base estacional, y conectan sectores (calefacción, refrigeración, electricidad, industria), creando un sistema de energía inteligente integrado.
Los sistemas district heating de cuarta generación que funcionan a bajas temperaturas podrían generar un ahorro de energía primaria de alrededor de 120 TWh/año y un ahorro de costes de hasta 6 000 millones EUR/año en el escenario Heat Roadmap Europe. |
¿Cómo almacenar el excedente de energía?
En momentos de exceso de producción de electricidad, se puede generar calor utilizando bombas de calor y calderas eléctricas a gran escala (power-to-heat); si el calor generado por el exceso de electricidad excede la demanda de calor, la energía se puede almacenar con una eficiencia muy alta en almacenamientos térmicos para su uso posterior. Por lo tanto, el sistema district energy puede actuar como una batería virtual.
¿Qué papel jugará la digitalización en los sistemas district energy?
Las soluciones digitales desempeñarán un papel clave en la conexión de los sistemas district energy en un sistema energético más amplio y en la gestión de redes complejas mediante la recopilación de datos, la predicción de patrones de consumo y, en consecuencia, el ajuste del suministro de calor o frío haciendo que todo el sistema energético sea más inteligente, más eficiente y más fiable.
¿Cómo ayuda Danfoss al avance de los sistemas district energy?
Danfoss ayuda a las ciudades y las empresas de servicios públicos a crear redes y edificios con sistemas district energy sostenibles y modernos. Al trabajar con los gobiernos nacionales y locales de todo el mundo, diseñamos sistemas district heating y district cooling que no solo ofrecen un rendimiento y un valor superiores hoy, sino que también crean una plataforma sostenible para el mañana.
¿Qué se debe hacer para acelerar la adopción de soluciones district energy?
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Consulta el episodio cinco: Distritos descarbonizados con el marco de políticas adecuado.
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