Red de calefacción centralizada alimentada con biomasa en ... · ·· Presenta ventajas de índole...

ENERGÍA DELA BIOMASA

ÁREA ENERGÍAS RENOVABLES

Red de calefacción centralizada Red de calefacción centralizada alimentada con biomasa en alimentada con biomasa en CuéllarCuéllar

CARLOS ALBERTO FERNÁNDEZCARLOS ALBERTO FERNÁNDEZResponsable de ProyectosResponsable de Proyectos

Dpto. de Centrales TermoeléctricasDpto. de Centrales TermoeléctricasInstituto para la Diversificación y el Ahorro de la EnergíaInstituto para la Diversificación y el Ahorro de la Energía



INDICE INDICE 0. ¿Qué es una red de calefacción 0. ¿Qué es una red de calefacción centralizada?centralizada?

1. Ventajas de los sistemas de calefacción 1. Ventajas de los sistemas de calefacción centralizadacentralizada

2.2. Ejemplos de redes de calefacciónEjemplos de redes de calefacción

3.3. ¿Cómo funciona el sistema centralizado?¿Cómo funciona el sistema centralizado?

4.4. Principales parámetrosPrincipales parámetros

5.5. Facturación del sistema de calefacciónFacturación del sistema de calefacción

6.6. Red de calefacción centralizada de Red de calefacción centralizada de CuéllarCuéllar. . DescripciónDescripción

7.7. ConclusionesConclusiones



¿ Qué es una red de calefacción centralizada ?· Una red de calefacción centralizada (district heating, en inglés) es un sistema

dedicado al suministro de calefacción y agua caliente a distintos edificios a partir de una planta central. El calor producido en dicha planta se entrega a los usuarios para su consumo mediante un sistema de doble tubería.

· El siguiente esquema muestra los principales elementos del sistema.

centraltérmica

usuarios

red dedistribución



· Los sistemas de calefacción centralizada suministran la energía al usuario directamente, evitándole la necesidad de manipular (con los consiguientes problemas de seguridad y suciedad) y almacenar combustibles (mejorando la seguridad para el caso de combustibles altamente inflamables).

· Además, de esta forma, se evita la supervisión de las calderas y las necesidades de recargas periódicas, mejorándose en conjunto la eficiencia de los propios sistemas del usuario.

· Se evitan los problemas asociados a la falta de rendimiento en calderas antiguas o la necesidad de controlar la calidad y cantidad de los suministros.

· El método de operación planteado no va a afectar a las instalaciones actualesde los usuarios, que permanecen en la situación actual, pudiendo utilizarlas en cualquier momento.

Ventajas de los sistemas de calefacción centralizada



La biomasa (que en este caso son los residuos procedentes de las actividades de limpieza de los montes), es una fuente energética renovable que:·· Es autóctona, empleándose recursos procedentes del entorno en el cual se

consume.·· No está afectada por conmociones de la escena internacional, como

ocurre por ejemplo con el petróleo o el gas.

·· Al ser renovable no está afectada por la limitación en el tiempo de las fuentes convencionales.

·· Presenta ventajas de índole social, relacionadas con la creación de nuevas actividades económicas en el entorno y la mejora de rentas.

·· Desde el punto de vista medioambiental se evita la utilización de fuentes contaminantes.




situación actualsistema centralizado

· Una de las ventajas más importantes de los sistemas de calefacción centralizada frente a los sistemas convencionales es su menor coste para los usuarios.

· En este caso, la reducción de costes prevista es del 10% del recibo actual.

coste del servicio




Los sistemas de calefacción centralizada varían extraordinariamente tanto en las fuentes energéticas utilizadas como en el tamaño, pudiendo ir desde redes que abarcan un pequeño número de casas hasta otras que cubren áreas metropolitanas completas. A continuación se describen algunas características de redes de calefacción en Europa.

En conjunto, los países europeos disponen de una longitud en redes de distribución de calefacción de más de 70.000 kilómetros.

Ejemplos de Redes de Calefacción



En Odense (Dinamarca) la primera red de calefacción se estableció en 1920, habiendo evolucionado hasta la actualidad, en la que presenta una longitud de conducciones de 1.500 km, con más de 50.000 puntos de consumo y cubriendo el 95% de las necesidades de la ciudad.

La región Oriental de Berlín (Alemania) dispone de una red de calefacción que comenzó a instalarse en 1960 y actualmente dispone de más de 529 km. de conducciones.




París (Francia) dispone de la red más extensa de Europa, para el suministro de calefacción mediante vapor hasta 280ºC, con una longitud de tuberías de 335 kilómetros, dando servicio a más de un millón de habitantes, aprovechando la energía procedente de la incineración de R.S.U.


La planta de Arbesthal (Austria) da servicio a 108 viviendas en el centro de la localidad, con una red de 4,5 km de longitud. Los combustibles utilizados son residuos procedentes del cultivo y proceso del girasol.



La localidad de Ferrara (Italia), cuenta con un sistema de calefacción alimentado con fuentes geotérmicas que suministra a 12.000 usuarios a partir de una red de 12 km. de longitud.

La central de calefacción de la localidad de Corte, en la isla de Córcega (Francia), se alimenta a partir de residuos forestales y presta servicio a un total de 14 locales públicos mediante una red.




¿Cómo funciona el sistema centralizado?

El sistema centralizado implantado en Cuéllar tiene los siguientes elementos:· Central Térmica, alimentada con biomasa· Red de distribución, que está formada por tuberías de ida y retorno y que transportan el agua calentada en la central térmica a los puntos de consumo· Sistemas de interconexión de la red de calefacción con los elementos de consumo del usuario

La Central Térmica utiliza como combustible la biomasa forestal (cortezas o maderas no utilizables para otras aplicaciones). Este combustible se introduce en los hogares mediante sistemas automáticos controlados según el régimen de operación en cada momentoLa central térmica está provista de una caldera de 4.500.000 kcal/h y una segunda caldera auxiliar de 600.000 kcal/h. Además dispone de elementos de control, sistemas de depuración de humos, etcMediante un grupo de bombas el agua caliente procedente de la caldera se introduce en la red a una temperatura de 85º-90º




La red está formada por un sistema doble de tuberías preaisladas de diferentes diámetros, adecuados a las necesidades de cada punto de consumo. Las tuberías que transportan el agua caliente se denominan de ida y las que vuelven a la central, retorno.Las tuberías están calorifugadas para evitar las pérdidas de calor. Asimismo la red cuenta con un conjunto de válvulas para asegurar las condiciones del suministro.Todos los usuarios se conectan a red en paralelo, disponiendo de las mismas condiciones de suministro.

Desde un punto próximo a los sistemas del usuario se tiende una acometida de la red, que mediante intercambiadores de calor termosoldados se asocia (sin que exista intercambio de fluido, ni por lo tanto de presión) a los equipos de consumo del usuario (calefacción y/o agua caliente). Además se dota a la instalación de sistemas de control y medida de los consumos.



· El sistema de operación mantiene la temperatura de la red a 90º C las 24 horas del día para satisfacer las necesidades de los usuarios cuando éstas se presenten.

· Al funcionar de un modo automatizado son los consumos del usuario los que controlan la puesta en marcha de los diferentes elementos de la Central Térmica, mediante la alteración de las condiciones de la red.

usuario red dedistribución

centraltérmica

el usuario realiza un consumo

automáticamente, la temperatura de retorno del

agua de la red baja

la central detecta el consumoy de modo automático

se pone en marcha




Fuente: Plan de Fomento de las Energías Renovables en España

Potencia bruta (kcal/h)Rendimiento transformaciónRendimiento transporteVida útil (años)Biomasa consumida (t/año)Costes de explotación 108,55 Euros/tep 85.644,22 Euros/añoInversión 26,71 cent/(kcal/h) 1.202.024,21 EurosProducción energética bruta

202.800

789 tep/año

60,0%95,0%

4.500.000

Principales parámetros relativos a una red de calefacción centralizada alimentada con biomasa



Los servicios de calefacción y ACS se facturan de dos maneras diferentes:

USUARIOS COLECTIVOS

- Facturación por Contrata, con las siguientes características:· Cuota anual para calefacción, con incrementos o disminuciones de coste en función de los días de servicio. En principio se realizará un servicio de calefacción de 8 horas diarias durante un periodo de 7 meses.· Cuota anual para producción de agua caliente establecida para cada comunidad en función del número de litros consumidos.

USUARIOS INDIVIDUALES

- Se establece un precio por unidad energética cedida por la instalación a los equipos del usuario, disponiendo éste de la energía de la red en cualquier momento.

Facturación del sistema de calefacción



Red de calefacción centralizada de Cuéllar. Descripción




Esquema de gestión

EREN IDAE

SUMINISTRADORES

AYTO. USUARIOS

Contrato de suministrode equipos

Contrato F.P.T.Contrato

Cuentas en participación

Contrato Suministro

calefacción y ACS

Desa

rroll

o del

proy

ecto

Segu

imien

to de

l pro

yect

o

IDAE UNIV. VALLADOLID

Contrato de Aportación de

Servicio




La Financiación Por Terceros

SOLUCIÓN TÉCNICA Y FINANCIERA INTEGRADA

IDAE REALIZA DIRECTAMENTE LA INVERSIÓN CON SUS PROPIOS RECURSOS

LA RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN SE CONSIGUE MEDIANTE LOS AHORROS INDUCIDOS O LA ENERGÍA GENERADA

FINALIZADA LA PRESENCIA DEL IDAE, LA INSTALACIÓN PASA A SER PROPIEDAD DEL USUARIO

¿QUIÉNES PUEDEN OPTAR A LA FPT?

PERSONAS FÍSICAS O JURÍDICAS DE NATURALEZA PÚBLICA O PRIVADA

· PYMES· GRAN EMPRESA· INSTITUCIONES· PARTICULARES




Antecedentes del proyecto

Realización de estudios de viabilidad de redes de calefacción centralizada en 250 municipios (Enero de 1997)1

Firma del convenio para la realización del anteproyecto (Abril de 1997)2

Ultimar condiciones del suministro de energía a las Cooperativas de viviendas (Diciembre de 1997)

3

Adjudicación del suministro de equipos (Junio de 1998)4

Inicio de la puesta en marcha (Marzo de 1999)5

Firma del Acta de Recepción Provisional (Septiembre de 1999)6




1.141.923 euros (190 Mpta)Central de calefacción: 55%.Red de distribución: 30%.Conexión a usuarios: 15%.

INVERSIÓ N

EXPLOTACIÓ N

RESULTADOS

año 2001Consumo actual gasóleo C (l/año): >400.000

Ingresos: 143.642 euros Gastos: 123.808 euros

Con una subvención del 29% la TIR del proyecto es de aproximadamente el 4%

Parámetros económicos del proyecto



Las principales cifras de las instalaciones son:

CONSUMO COMBUSTIBLE 2.300 t/año(644 tep/año)

RENDIMIENTO SISTEMA 56,4 %POTENCIA TÉRMICA 4’5 + 0’6 Gcal/hCONDICIONES SUMINISTRO AGUA 85-90 ºC CONDICIONES RETORNO AGUA 75-80 ºC CAUDAL MEDIO 201 m3/hLONGITUD RED 2.500 metros




USUARIOS PUBLICOSUSUARIOS PRIVADOS

CENTRAL TERMICA

COMUNIDADES DE

PROPIETARIOS

COLEGIO

VIVIENDAS UNIFAMILIARES

CENTRO CULTURAL

POLIDEPORTIVOEsquema de la red




silo

capacida

d 100 m

3parque d

e

almacenamient

o

caldera principal4.500.000 kcal/h

consumo biomasa 1’98 tm/hcaudal máximo: 212 m3/h

recupera

dor,

sistemas

trat.

chimene

a

caldera auxiliar600.000 kcal/h

ida de calefacción90ºC

retorno de calefacción80ºC

La Central Térmica




intercambiadorpara A.C.S.

depósitoagua caliente

calderagasóleo

intercambiadorpara calefacción

tuberías redde distribución

acometida

INSTALACIONESPREEXISTENTES

La conexión con el usuario




Mejora del servicio anterior dando más confort por menos precio (reducción de un 10% en la tarifa del gasóleo C).

Suministra energía directamente, evitando la necesidad de almacenar combustibles. Se evita la supervisión: Fácil control del suministro.

Mejora del medio ambiente por evitarse el uso de fuentes más contaminantes y por la obtención del combustible.

Los recursos económicos destinados al pago de la calefacción permanecen dentro de la localidad, aumentando su riqueza y creando empleo.

A ESCALA LOCAL

A ESCALA GENERAL

No está afectado por conmociones de la escena internacional, y es una energía renovable.

Es autóctona, empleándose recursos del entorno en el cual se consume.

Conclusiones

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