La electrificación y la conexión del sector alcanzan los objetivos de CO2 en FlexHeat Nordhavn

miércoles, 24 de abril de 2019

DINAMARCA: Copenhague ha adoptado el ambicioso objetivo de convertirse en una ciudad neutral en CO2 para 2025, y la calefacción urbana juega un papel importante. La planta de demostración FlexHeat en el puerto Nordhavn de Copenhague, que abastece a las terminales de cruceros con calefacción urbana, muestra hasta dónde puede llegar con la electrificación y el acoplamiento del sector. Emite 315 toneladas menos de CO2 al año, en comparación con la alternativa a base de gas GLP.

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Calefacción urbana basada en agua subterránea

La calefacción de distrito HOFOR (Greater Copenhagen Utility) en el distrito Nordhavn de Copenhague se estableció en 2018 como un proyecto de demostración en EnergyLab Nordhavn, que también suministra tres terminales de cruceros y el cercano almacén de UNICEF. La planta FlexHeat comprende una bomba de calor basada en agua subterránea que se recupera de un pozo de 150 m de profundidad. El agua salina a 10,5 ° C se bombea a través de un intercambiador de calor con amoniaco como refrigerante. La temperatura se eleva en dos pasos a través de dos compresores, y en un intercambiador de calor, el calor del amoníaco condensado se transfiere al agua de calefacción del distrito, que luego conduce a un tanque de almacenamiento y se bombea a los consumidores en las tres terminales de cruceros. y el edificio de UNICEF. En total, la instalación FlexHeat tiene una capacidad de calefacción de 1 MW.

Diagrama esquemático de la instalación FlexHeat, Wiebke Meesenburg, DTU Mechanical Engineering

Batería virtual de 4 MWh

Una forma de crear flexibilidad en el consumo de energía es a través de la conexión del sector, donde el exceso de electricidad se almacena en otros sistemas de energía. En el suministro de calefacción urbana, las bombas de calor con almacenamiento térmico pueden usar energía cuando es abundante y, por lo tanto, económica; y evite usarlo en períodos con cargas máximas en el sistema, por ejemplo, al final de la tarde, cuando la mayoría de las personas llegan a casa del trabajo y encienden las luces y los electrodomésticos. El proyecto HOFOR (Greater Copenhagen Utility) FlexHeat en el Nordhavn de Copenhague es un excelente ejemplo de este tipo de acoplamiento sectorial. El almacenamiento de energía térmica consta de un tanque de 100 metros cúbicos y corresponde a una "batería virtual" de 4 MWh.

La planta FlexHeat almacena la energía térmica correspondiente a una batería virtual de 4 MWh en el tanque de almacenamiento de 100 m3 en el lado izquierdo de la imagen.

La instalación FlexHeat suministra calefacción a la terminal de pasajeros de Nordhavn. Foto: Ole Malling.

El funcionamiento inteligente garantiza un consumo de energía flexible

La planta FlexHeat puede operar en seis modos diferentes. El cambio inteligente entre estos modos garantiza que la planta funcione de la manera más efectiva y económica posible en relación con los precios de la electricidad y el pronóstico del tiempo. Por ejemplo, cuando las turbinas eólicas están cosechando a plena potencia, los precios son bajos y la instalación FlexHeat puede contribuir a un mayor coeficiente de explotación de energía verde.
El desafío es que la compra de electricidad debe determinarse con un día de anticipación, antes de que cierre el mercado.

Tore Gad Kjeld, planificador de energía de HOFOR, explica: “La operación inteligente de la instalación se basa en los precios de la electricidad y un pronóstico del tiempo, donde tomamos en consideración el consumo de energía visto históricamente en condiciones climáticas similares. Junto con los datos de operación actuales, estos datos se introducen en un algoritmo, que nos ayuda a elaborar un plan para el uso de electricidad del día siguiente. La máquina aprende un poco cada vez, volviéndose más y más inteligente debido a los datos que ingresamos al sistema. Este tipo de aprendizaje automático nos hará aún mejores en el futuro al operar las instalaciones de acuerdo con precios de electricidad favorables ”.

Los convertidores VLT® drives proporcionan una rápida respuesta

Una caldera eléctrica regulada por accionamientos VLT® permite un pequeño aumento de temperatura, por lo que la planta puede proporcionar rápidamente calor a los clientes desde el tanque de almacenamiento en períodos donde los precios de la electricidad son más altos. "Las unidades VLT® AQUA Drive pueden acelerar la bomba de calor de un rendimiento mínimo a máximo en solo unos minutos, mientras que la caldera eléctrica se puede ajustar hacia arriba en solo unos segundos", explica Tore Gad Kjeld, planificador de energía de HOFOR.

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Ahorro en las facturas de electricidad y emisiones de CO2

¿Cuánto CO2 puede la planta HOFOR FlexHeat en Nordhavn salvar al medio ambiente? Tore Gad Kjeld estima que los ahorros actuales son de alrededor de 315 toneladas de CO2 anuales, en relación con las calderas de gas LPG, que serían la mejor alternativa de combustible fósil a una solución de calefacción urbana. Y, en el futuro, cuando la absorción de electricidad se vuelva 100% ecológica, los ahorros pueden alcanzar hasta 430 toneladas de CO2 al año.

Tore Gad Kjeld, planificador de energía en la Greater Utility de Copenhague, HOFOR

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