Calefacción municipal implementada de forma inteligente con plantas iCHP

El suministro de calor se considera un sector clave de la transición energética, y a la vez uno de sus mayores desafíos. Los municipios, en particular, se enfrentan a la cuestión de cómo lograr una calefacción climáticamente neutra a largo plazo, al tiempo que alivian la carga sobre la infraestructura energética. El ejemplo de Heidelberg demuestra que ambos objetivos pueden combinarse: con su parque energético Pfaffengrund, la compañía eléctrica municipal apuesta por un sistema de cogeneración (CHP) que sustituye gradualmente las fuentes de calor de combustibles fósiles y, simultáneamente, conecta la red eléctrica con las redes de calefacción urbana.

El concepto de cogeneración innovadora (iCHP) combina la tecnología clásica de cogeneración con fuentes de energía renovables y generadores eléctricos de calor. Esto otorga mayor flexibilidad al sistema de calefacción, ya que puede obtener electricidad de la red cuando la energía renovable es abundante y, a su vez, suministrar calor procedente de fuentes renovables. De esta forma, las redes de calefacción no solo son más sostenibles, sino que también se convierten en elementos clave para la estabilización de la red eléctrica.

Aquí tenéis otro ejemplo del uso de iKWK.

En Heidelberg, tres plantas de cogeneración (CHP) funcionan conjuntamente con tres grandes bombas de calor aire-agua y un sistema de conversión de electricidad en calor. Esta combinación permite un funcionamiento dinámico: mientras las plantas de cogeneración operan cuando se necesita electricidad, las bombas de calor y las calderas eléctricas asumen la carga cuando hay excedente. Las bombas de calor extraen energía del aire ambiente, incluso a bajas temperaturas, y la inyectan en la red de calefacción urbana con mínimas pérdidas. Este principio podría convertirse en un modelo para muchos municipios; la clave reside en seguir utilizando la infraestructura existente, combinar componentes flexibles y optimizar digitalmente las operaciones.

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Para que estos sistemas funcionen de forma fiable, la integración eléctrica debe ser estable y compatible con la red. En Heidelberg, 22 variadores de frecuencia especiales de ultra baja emisión de armónicos de ABB controlan las bombas y los ventiladores. Estos evitan las interferencias de los armónicos en la red y permiten un funcionamiento continuo con bajas emisiones. Este aspecto puede parecer técnico, pero son precisamente estos detalles los que determinan la usabilidad diaria a gran escala: el suministro de calor municipal debe concebirse no solo desde una perspectiva ecológica, sino también con un enfoque de ingeniería eléctrica integrado.

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Para las ciudades y municipios que están finalizando su planificación de calefacción, el modelo de Heidelberg ofrece información valiosa. Entre las lecciones clave se incluyen la participación temprana de los socios del proyecto, la consideración de la interconexión de los sistemas de electricidad y calefacción, y el diseño constante de controles del sistema que garanticen la flexibilidad. Además, conviene supervisar la calidad de la red y su impacto en la red eléctrica desde el principio; estos son requisitos indispensables para la obtención de permisos, la financiación y la operación sostenible.

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El principio de cogeneración integrada (iCHP) abre la puerta a que las redes locales de calefacción se conviertan en un componente activo de la transición energética. Para los municipios que inician hoy su planificación de calefacción, esto significa que la viabilidad futura no solo depende de las nuevas tecnologías, sino también de la interacción inteligente entre productores, redes e iniciativa local. Heidelberg demuestra que la neutralidad climática en calefacción es posible si los sistemas se consideran de forma integral y se implementan de manera coherente.

El Heidelberg iKWK consta de:

- Tres plantas de cogeneración (CHP) con una potencia eléctrica total de 6.000 kilovatios y una generación de 21.000 megavatios hora de calor y 21.000 megavatios hora de electricidad,

- Tres grandes bombas de calor aire-agua como generadores de calor renovables con una potencia total de 4.500 kilovatios y una producción total de calor de 7.800 megavatios hora,

- Una planta de conversión de energía eléctrica en calor, que funciona como generador de calor eléctrico y complementa las demás plantas de generación de calor. Su potencia supera los 1.800 kilovatios.