El objetivo de las actividades del proyecto es la movilización directa de inversiones en calefacción solar urbana y, por lo tanto, conseguir el desarrollo del mercado para esta tecnología

Desde 2009, a través de los fondos facilitados por la Unión Europea y bajo su supervisión se han realizado tres proyectos internacionales sobre calefacción solar urbana (SDH por sus siglas en inglés, Solar District Heating) para potenciar el desarrollo de la tecnología en lo tocante a su acceso al mercado europeo. El último de estos proyectos es SDHp2m. Un proyecto arropado por el Programa Horizonte 2020 de la Comisión Europea.

Planta solar de Ulsted, Dinamarca. Fuente: Arconc y Ulsted Varmevaerk.

SDHp2m o en sus siglas en inglés, Solar District Heating and actions from Policy to Market, hace referencia a calefacción solar urbana y acciones desde la política hacia el mercado. Este proyecto tiene como función principal abordar los retos principales que impiden o reducen la penetración de esta tecnología en el mercado europeo.

La clave principal de este proyecto es desarrollar, mejorar e implementar políticas avanzadas y mecanismos de apoyo a la calefacción solar urbana en nueve regiones europeas. Principalmente estas acciones se desarrollan con más ímpetu en tres regiones: Turingia (Alemania), Estiria (Austria) y Auberge-Rhone-Alpes (Francia) ya que las autoridades regionales de estos territorios participan en el proyecto como socios del consorcio con plenos derechos y obligacione siendo estas tres regiones los lideres en la implementación de las acciones del proyecto. Las seis regiones restantes localizadas en Bulgaria, Alemania, Italia, Polonia están ligadas al proyecto mediante una carta de compromiso.

El objetivo de todas las actividades del proyecto es la movilización directa de inversiones en calefacción solar urbana y, por lo tanto, conseguir el desarrollo del mercado para esta tecnología. La organización de las actividades de este proyecto sigue el siguiente patrón: En primer lugar, desarrollar estrategias y planes de acción basados en encuestas, mejores prácticas y consultas a los actores clave. Después se llevará a cabo la fase de implementación y en tercer lugar, la comunicar y trasladar los loss resultados del proyecto a nivel nacional e internacional de manera eficiente.

Las áreas de acción fundamental abordadas por este proyecto para conseguir el desarrollo del mercado para la calefacción solar urbana son:

• La mejora de políticas en lo referente a la calefacción y refrigeración urbana sostenida por energías renovables.
• Mejorar el acceso a la financiación
• Modelos de negocio y aceptación publica de nuevas plantas.
• Superar la distancia existente entre las políticas y el mercado a través del apoyo al mercado y el desarrollo de la capacidad del sector. A este respecto, Dinamarca y Suecia han alcanzado ya los máximos niveles en la integración de energía renovables en redes de calefacción y refrigeración urbana y son utilizados, por tanto, como países modelo en este proyecto.

La calefacción solar urbana a nivel tecnológico está lista para su inmersión en el mercado. En este momento hay más de 300 plantas en funcionamiento en Europa con una capacidad superior a 350kWth. El mercado ha experimentado un incremento notable en Dinamarca, aunque también es cierto que el mercado también se está abriendo paso para esta tecnología en otros países como Austria, Alemania e Italia. La capacidad total instalada es de 1.100MWth y el crecimiento sostenible de los últimos cinco años ha sido de un 35% anual.

Planta solar existente en Graz, Austria. Fuente: Solites y Solid.

A pesar de lo que se pueda pensar en un principio, la calefacción solar urbana es una tecnología que se puede utilizar en toda Europa y no solo en ciudades como se verá a continuación y como demuestra este proyecto.

La calefacción solar urbana en distritos urbanos es la zona más común donde implementar este tipo de tecnología. La red local es una buena opción para proporcionar calefacción a barrios rehabilitados o nuevos. Normalmente, la energía solar térmica contribuye un máximo del 20% del total de la calefacción suministrada. En cualquier caso, de utilizarse un almacenamiento estacional este porcentaje podría ascender hasta un 50% del total.

Un ejemplo de este tipo es el sistema centralizado basado en biomasa y con 680m² de colectores solares térmicos integrados en los tejados del distrito residencial de Valla Heber, en Suecia, que han sido instalados en el 2013. A la hora de implementar este tipo de tecnologías en ciudades se deben tener en cuenta dos obstáculos: la carga energética de la red de calefacción de distrito suele estar cubierta por excedente de calor proveniente de producción eléctrica u otros y la dificultad para encontrar áreas suficientes donde colocar los colectores solares térmicos y su alto valor. Teniendo en cuenta estos factores, las ventajas que ofrece la instalación de calefacción solar térmica contrarrestan los obstáculos ya que la calefacción solar urbana:

• Evita las emisiones de CO₂ en los meses del verano al ser una tecnología totalmente verde.
• Permite alcanzar altos niveles de energías renovables en el suministro y ayudar así a conseguir los requisitos energéticos de la ciudad y el país.
• Reemplaza sistemas de gas natural donde la producción de electricidad combinada con calor durante los meses de verano no es posible.

La calefacción solar urbana también es viable, a parte de en distritos urbanos y ciudades, en comunidades rurales. Esto permite una transición energética más flexible haciendo uso de las fuentes de energía renovables disponibles a nivel local. Un ejemplo de este tipo de sistemas es el existente en Busingen, Alemania, donde un sistema de colectores de 1.090m² proporciona la totalidad de la capacidad térmica necesaria para calentar 100 edificios en los meses de verano, previniendo el incremento de costes que supondría mantener la operación de la caldera de biomasa de esta comunidad rural. Esta red lleva funcionando con éxito desde 2013.

Uno de los más claros ejemplos de sistemas inteligentes de calefacción urbana se encuentra en Gram, Dinamarca. Esta planta está equipada con 44.800m² de colectores térmicos, bombas de calor, unidades de cogeneración, una caldera de electrodos y una caldera de respaldo de combustibles fósiles. La planta tiene un foso de agua que funciona como un sistema de almacenamiento de energía térmica que mide 122.000 m³ lo que permite una mayor flexibilidad en el uso en la generación para equilibrar la fluctuación de precios de la electricidad.

La fluctuación de los precios de la electricidad son un grave problema que afecta a la espina dorsal de las redes de calefacción, las plantas de cogeneración. Las plantas de calefacción solar urbana son un método eficaz para solucionar este contratiempo ya que ofrecen una mayor flexibilidad a toda la red. Un ejemplo de esto es el proyecto Big Solar que tiene lugar en Graz, Austria y mediante el cual, la calefacción solar urbana cubrirá al menos el 20% de la demanda de la red de calefacción urbana y permitirá la sostenibilidad de suministro a toda la calefacción.

La planta solar más grande del mundo hasta el momento está en Vojens, Dinamarca. Fuente: Vojens Fjernvarme.

La SDH ofrece cuatro ventajas principales: no emite CO₂ y ofrece un suministro 100% de energía renovable (lo que permite la máxima sostenibilidad del abastecimiento de calor), la energía solar es una fuente ilimitada y tiene un coste estable y competitivo, fijo en los primeros 25 años de operación

A pesar del alto coste y la dificultad que en ocasiones supone encontrar áreas disponibles para la colocación de colectores solares, bien es cierto que un acre de tierra puede producir un máximo de 2GWh de calor cada año. Esta es la forma más eficiente de generar energía renovable en términos de utilización de terreno. También se debe mencionar que el coste del suministro de la calefacción solar urbana es estable durante los primeros 25 años de operación de la planta entre 30-50 Euros/MWth.

La relevancia de esta tecnología radica en el papel importante que ocupa para el éxito de la Unión Europea en la consecución de una transición energética efectiva para el sector de la calefacción. Teniendo en cuenta el objetivo principal de la Unión Europea de crear una economía baja en carbono para 2050, abordar la demanda de frío y calor es una prioridad ya que representa más de la mitad del consumo total de energía final en centros urbanos.

A este respecto, la SDH ofrece cuatro ventajas principales: no emite CO₂ y ofrece un suministro 100% de energía renovable (lo que permite la máxima sostenibilidad del abastecimiento de calor), la energía solar es una fuente ilimitada y tiene un coste estable y competitivo, fijo en los primeros 25 años de operación.