District Heating en el nuevo barrio Txomin Enea de San Sebastián

En este artículo se describe el proyecto desarrollado por la UTE Ferrovial Servicios-Tecnocontrol para el diseño, implantación, puesta en marcha, explotación y mantenimiento de una red de calor con producción centralizada que atenderá las demandas de calefacción y ACS de 1.458 usuarios finales, principalmente viviendas, en el Área 'Lm.06-Txomin Enea' de San Sebastián.

El proyecto se enmarca dentro de la batería de acciones llevadas a cabo por el Ayuntamiento de San Sebastian, adscrito al pacto de alcaldes, y en concreto aprovechando el nuevo desarrollo urbanístico del barrio de Txomin Enea. Dada la complejidad del proyecto, y a pesar de existir un estudio de viabilidad técnico y económico del mismo a disposición del Ayuntamiento, éste optó por un modelo de licitación en diálogo competitivo que maximizó las posibilidades del proyecto, ya que cada licitador aportó su visión para afrontarlo. Los objetivos eran la mejora en eficiencia, el ahorro en costes de explotación, la mejora de la huella de CO₂ y el ahorro económico para el usuario final. Además era necesario dotar al usuario final de información suficiente para hacerlo partícipe en la toma de decisiones sobre su demanda, por tanto, una parte importante del proyecto era la plataforma integral de monitorización, gestión y servicios. Finalmente se establece un proyecto con duración de 15 años, donde la UTE debe construir la central térmica, siendo las producciones con calderas de biomasa y calderas de gas natural en back up, mientras que la red de distribución debe ser construida por el Ayuntamiento, aunque su gestión será asumida por la UTE.

Infografía de la central térmica

Los principales objetivos que se marcan la administración y la UTE para el desarrollo del proyecto son:

• Demanda energética: optimización de la demanda final, atendiéndola en mayor medida con una producción a través de biocombustible, favoreciendo el ahorro en emisiones (tendiendo a Cero Emisiones) y haciendo partícipe al usuario final en la toma de decisiones.
• Infraestructura: equipos de alta eficiencia en la central, asegurando el servicio a través de una redundancia en la generación con calderas de biomasa y calderas de gas natural, dotar de sistemas de medida en todos los puntos a la infraestructura, es decir en la central térmica, en las 17 subcentrales y los 1.458 usuarios finales.
• Servicio: garantía total hasta los módulos de vivienda, mejora en los tiempos de repuesta, control de parámetros en la gestión del proyecto y soporte en la facturación a usuarios finales.

Para el diseño de soluciones y gestión del proyecto existen una serie de aspectos fundamentales a la hora de plantear la toma de decisiones:

• Riesgo de demanda. En este sentido el proyecto presenta dos posibles riesgos. En primer lugar, el riesgo de demanda asociado a los propios usuarios, para lo que fue necesario realizar simulaciones de demanda energética con herramientas fiables de las diferentes viviendas tipo. En segundo lugar, el riesgo asociado a la cronología del desarrollo urbanístico del barrio. Ambos riesgos tienen una importancia relevante en el proyecto ya que afectan a los ingresos.
• Diseño de las instalaciones. Las curvas de demanda horaria determinan las potencias a instalar, las tecnologías de respaldo para atender posibles paradas y picos de demanda. Además, es importante en la toma de decisiones para los escalonados de potencia y, por tanto, en la mejora de eficiencia global de la instalación a la hora de trabajar a diferentes cargas.

Producciones, demanda y rendimiento de la red de calor.

• Inversión. Lo anterior está ligado a la inversión en equipamiento de la central térmica y, por tanto, en la viabilidad del proyecto. Asimismo es importante trabajar con fabricantes de alta calidad y fiabilidad por la duración del proyecto.
• Búsqueda de proveedores, biocombustible con certificación en la cadena de custodia.
• Gestión de la instalación. Dotar al proyecto de una herramienta de gestión energética abierta y ad hoc para el proyecto, integrada con el sistema de control y gestión de la central y las 17 subcentrales térmicas.

Curva de demanda térmica estimada.

El diseño final de instalaciones de producción para atender la curva de demanda del proyecto, las necesidades de escalonamiento para obtener el mayor rendimiento posible, teniendo en cuenta las pérdidas en distribución, subestaciones y montantes, así como las necesidades de un back up, finalmente quedó conddos calderas de biomasa Viessmann modelo Vitoflex 300-VF de 1.400 kW, con posibilidad de quemar astilla o pellet y dos calderas Viessmann modelo Vitomax LW de 2.300 kW de potencia con quemador de gas natural Weishaupt WM-G30/1-AM. Así, la central dispone de 7.400 kw de potencia total instalada. Además, las calderas de gas natural disponen cada una de un recuperador de humos para mejorar su rendimiento.

Imágenes de las calderas del proyecto.

Otros aspectos del proyecto son la dotación a la red de distribución de un sistema de detección de fugas Logstor, lo que contribuirá a la mayor eficiencia de la instalación en fase de operación.

Esquema del montaje del sistema de detección de fugas.

Además, la central térmica y las 17 subcentrales dispondrán de un sistema de control Trend que quedará integrado en la plataforma integral de monitorización, gestión y servicio del proyecto, dentro de la cual estará también integrada el sistema de detección de fugas de la red de distribución y los elementos de medición distribuidos por toda la infraestructura y que dan origen a 7.400 datapoints.

Arquitectura plataforma integral de monitorización, gestión y servicio DH Txomin Enea.

Los principales resultados obtenidos con el proyecto son:

• Objetivos medioambientales del Ayuntamiento; este proyecto favorecerá la consecución de los objetivos de cumplimiento del Pacto de Alcaldes del Ayuntamiento de San Sebastián.
• Se convierte en un referente y, por tanto, en un modelo a seguir en la concepción de proyectos de redes de calor en el ámbito municipal.
• Producirá un ahorro en emisiones de CO₂ muy importante al cubrir el 97.2% de la demanda térmica de los usuarios finales con biomasa.

Emisiones de CO₂ evitadas por el biocombustible.

• La arquitectura del sistema de gestión introduce una variante importante frente a los proyectos de producción centralizada habituales, ya que se establecen mediciones individualizadas por cada usuario final de forma que no existen estimaciones, lo cual es más justo y además incentiva la participación de los propios usuarios en la gestión de su demanda.
• Gran rendimiento global de toda la Infraestructura: por su diseño en producción atendiendo al escalonamiento en cargas parciales, detección de fugas en la red de distribución y más de 7.400 datos de medida, todo ello integrado en una plataforma integral, lo que permite la programación de alarmas, detectar ineficiencias en tiempo real y, por tanto, favorecer la toma de decisiones instantánea con visibilidad de todo el sistema.
• Los usuarios se beneficiarán de una energía térmica más barata que los sistemas convencionales, con origen renovable en mayor medida y, por tanto, estable en el precio a futuro, no dependiendo de las fluctuaciones del gas natural canalizado.

Centro de control DH Txomin Enea.

El presente caso es un importante ejemplo de éxito de cómo las administraciones y los operadores privados pueden utilizar todo su potencial conjunto para afrontar proyectos complejos, en este caso apoyándose en un proceso en dialogo competitivo, que además de asegurar la viabilidad del proyecto ha permitido maximizar sus resultados, beneficiando claramente a todos los grupos de interés vinculados, comenzando por los usuarios finales que tendrán acceso a una energía térmica barata y estable en precio en el tiempo frente a las fluctuaciones del mercado de gas natural.

Además, este proyecto pone de manifiesto cómo las redes de calor en climas poco severos pueden ser viables, cómo una buena planificación urbanística favorece la implantación de este tipo de proyectos y cómo un ayuntamiento puede aterrizar y materializar conceptos como Ecobarrio en un proyecto real y tangible.

Las redes de distrito han sufrido un importante auge en los últimos años y se manifiestan como uno de los modelos actuales más interesantes en materia de eficiencia energética y con un muy importante potencial para los proyectos de servicios energéticos y por tanto para las ESEs.