District energy

Soluciones District energy para ciudades

District energy permite a las ciudades satisfacer la demanda de calefacción y refrigeración de sus poblaciones en crecimiento de la forma más sostenible.

District energy - city view for a harbour

¿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.

District energy

¿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.  

District energy solutions, Nordhavn in Copenhagen, Denmark

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¿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.  

Decarbonizing the European heating and cooling sector by 2050 - key takeaways

¿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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¿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%.

Hydronic balancing

¿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.

 

District energy facilities in Nordborg, Denmark

¿Cuál es el vínculo entre la integración sectorial y district heating?

Considera un sistema distrcit 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.

District energy and heat exchange station

¿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 disctrict 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.

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Danfoss energy efficient solutions for district heating

¿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.

Heat exchange station, outside view

¿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?

    • Los gobiernos deben implementar un marco de políticas que apoye los sistemas district energy con sus múltiples beneficios para el sistema energético y la sociedad.
    • Los gobiernos nacionales y locales deben apoyar la modernización de los sistemas heredados y el desarrollo de nuevos sistemas eficientes de district energy con la financiación adecuada.
    • Los gobiernos deben preparar planes detallados sobre cómo descarbonizar la calefacción y la refrigeración y garantizar que el potencial de los sistemas district energy se evalúe adecuadamente en estos planes.
    • Los gobiernos nacionales y locales deben promover e incentivar las inversiones en tecnología energéticamente eficiente y fuentes de energía sostenibles
    • El marco regulatorio debe garantizar que los actores comerciales como los supermercados y los centros de datos puedan suministrar su exceso de calor a la red por una remuneración justa e incentivar la explotación de sinergias entre la electricidad y la calefacción.
    • Los sectores público y privado deben impulsar la instalación de controles y automatización de edificios inteligentes que puedan interactuar con la red térmica (no solo la red eléctrica) para responder a la demanda.
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Consulta el episodio cinco: Distritos descarbonizados con el marco de políticas adecuado.

Preguntas frecuentes sobre sistemas district energy

Los sistemas district heating se pueden usar para almacenar energía, por ejemplo, un sistema district heating con almacenamiento térmico que usa 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.

Los sistemas district energy son redes de tuberías de agua fría y caliente, generalmente enterradas bajo tierra, que se utilizan para calentar y refrigerar edificios de manera eficiente utilizando menos energía que si los edificios individuales tuvieran cada uno sus propias calderas y chillers.

Los sistemas district energy permiten a las ciudades satisfacer la demanda de calefacción y refrigeración de sus poblaciones en crecimiento de la manera más sostenible; permiten el uso eficiente de los recursos locales, incluidos, por ejemplo, la incineración de residuos, la geotermia, la energía solar térmica, la biomasa/gas, el exceso de calor de los procesos industriales y la generación de energía o una combinación de estos.

Usando una red district heating, una planta productora de calor bombea agua de suministro caliente a los consumidores, donde se usa para calefacción y agua caliente sanitaria.

Un sistema 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.

Los sistemas district energy pueden utilizar cualquier recurso, incluida la incineración de residuos, la geotermia, la energía solar térmica, la biomasa/gas, el exceso de calor de los procesos industriales y la generación de energía o una combinación de estos, para la calefacción. El agua fría utilizada en un sistema 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.
 

Los sistemas district energy son una forma eficiente de descarbonizar la calefacción y la refrigeración. Se puede utilizar una combinación de fuentes en las redes district energy, incluidas las energías renovables o el calor residual.

En momentos de exceso de producción de electricidad, se puede generar calor utilizando bombas de calor y calderas eléctricas a gran escala. Si el calor generado por el exceso de electricidad supera 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.

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