En un esfuerzo disruptivo de la ciudad de Gotemburgo (Suecia) por reducir el uso de energía y la dependencia de los combustibles fósiles, surge la iniciativa Fossil-free Energy Districts (FED). Se trata de una Acción Urbana Innovadora (UIA) de la Unión Europea, cuyo objetivo es implantar en las ciudades europeas un mercado energético local donde los actores pueden intercambiar tanto electricidad como calefacción y refrigeración. Un modelo que, si se implantara a gran escala, podría acelerar la transición energética en el viejo continente.
Urban Innovative Actions (UIA) es una iniciativa de la UE que proporciona a las zonas urbanas de toda Europa recursos para poder probar y validar nuevas soluciones con las que abordar los desafíos urbanos en distintas materias como energía, calidad del aire, economía circular, movilidad, pobreza, digitalización, etc. Las UIA brindan a las ciudades las herramientas más innovadoras y creativas dentro de un contexto en el que las autoridades locales no podrían invertir.
La iniciativa UIA está financiada con fondos FEDER y cada año lanza un llamamiento de propuestas. La última convocatoria, que tuvo lugar entre el 16 de septiembre y el 12 de diciembre de 2019, contó con un presupuesto de alrededor de 50 millones de euros y recibió 222 solicitudes, de las cuales han resultado preseleccionados 14 proyectos. Será a finales de junio cuando se den a conocer las propuestas que han superado la última evaluación.
Uno de los ámbitos de actuación de las UIA es el sector energético. En este terreno, el objetivo es apoyar la transición energética de las áreas urbanas mediante soluciones de eficiencia energética y gestión inteligente de la energía escalables y replicables. Soluciones que, además, se puedan aplicar tanto en infraestructuras públicas como en el parque edificatorio.
Mercado energético local
La iniciativa Fossil-free Energy Districts (FED) fue presentada a las UIA en la categoría de «Transición energética» contemplada en la convocatoria de 2016. Se ha llevado a cabo en tres años y el consorcio que ha desarrollado la propuesta está formado por autoridades locales, empresas públicas y privadas y centros de investigación suecos.
El proyecto FED de Gotemburgo nació con el objetivo de desarrollar, demostrar y replicar un novedoso sistema de energía a nivel de distrito que integre energía eléctrica, así como calefacción y refrigeración. Esta solución abarca distintas tecnologías para producir, consumir y almacenar energía limpia de la forma más eficiente.
La solución propuesta por Gotemburgo pretende reducir drásticamente las cargas máximas y el uso de energía primaria fósil hasta tal punto que si las soluciones de FED fueran implantadas a gran escala en la ciudad sueca, esta tendría grandes posibilidades de convertirse en ciudad libre de carbono.
Para superar los principales desafíos en la descarbonización de las áreas urbanas y garantizar el éxito de su aplicación, la solución propuesta por FED no ha pasado por alto ningún detalle y contiene avances en diferentes ámbitos como el desarrollo de sistemas operativos, logística comercial, marco legal y aceptación por parte de los agentes interesadas.
FED System Solutions
Uno de los pilares de esta iniciativa es el área de demostración seleccionada, que se encuentra dentro del campus de Chalmers University of Technology y pertenece al Parque Científico Johanneberg, coordinador del proyecto.
Con unos 4.200 metros cuadrados y, aproximadamente, 15.000 usuarios finales, en el entorno escogido como banco de pruebas se dan todos los requisitos para que pueda existir un mercado energético local como el que promueve la iniciativa FED; es decir: un conjunto equilibrado de propietarios, infraestructuras para generar y almacenar energía renovable así como consumidores interesados en energía verde, incluidos prosumidores y edificios con diferentes necesidades y perfiles de uso.
Fruto de las investigaciones del consorcio, se ha desarrollado FED System Solution, una solución operativa que optimiza el uso de energía de baja temperatura al tiempo que reemplaza la energía primaria.
Este sistema consta de una serie de elementos clave: agregación de fuentes de energía libres de fósiles; optimización de los diferentes perfiles de consumo energético; equilibrado de las necesidades energéticas de un edificio con el excedente de otro; tecnologías de almacenamiento intermedio de calefacción y refrigeración integradas en la estructura del edificio y baterías para electricidad. Todo ello coordinado por un servicio de herramientas TIC.
En este modelo energético, los edificios están conectados entre ellos y conectados a un mercado digital. El sistema FED está programado para administrar de manera independiente un comercio constante entre los edificios, los cuales pueden consumir, producir y almacenar energía. Gracias a las nuevas tecnologías, este mercado energético local recibe continuamente información externa, como pronósticos meteorológicos y precios de la electricidad, y también está conectado a la red de energía circundante.
De esta manera, el sistema puede controlar el consumo de energía, por ejemplo, calentando un edificio unas horas antes de que el clima se enfríe y asegurando que la energía renovable producida localmente se use eficientemente dentro del área. Por lo tanto, se evitan los picos intensivos en energía y se reduce la dependencia de combustibles fósiles.
En resumen, el proyecto FED tiene como objetivo ofrecer un sistema de energía local conectado a la red, en el que exista un equilibrio entre oferta y demanda de energía, tanto eléctrica como térmica, un mercado de energía local y un sistema comercial que funcione en simbiosis con el mercado de energía ya existente.
Equipamiento del proyecto
Las mejoras conseguidas con la implementación del sistema FED se traducen en una producción de energía local que es 100% libre de fósiles, donde se reducen los picos de energía un 80% y en el que se consigue ahorrar un 30% de energía importada a la red.
Muchas de las tecnologías utilizadas en el proyecto FED ya existían previamente en el campus, como una antigua unidad a vapor para electricidad que fue recuperada y restaurada para ser integrada en el sistema.
También fue necesario invertir en nuevos equipamientos, como una bomba de calor para recuperar el aire caliente del sistema de refrigeración, instalaciones solares fotovoltaicas, una caldera de vapor de 6.500 kW, un novedoso sistema de almacenamiento de PCM (material de cambio de fase) y dos baterías de iones de litio.
Una vez finalizadas las investigaciones, demostraciones y validaciones del sistema FED, todo el equipamiento instalado seguirá funcionando a pleno rendimiento en el campus de Gotemburgo.
Ciudades libres de combustibles fósiles
Los resultados de FED han sido más que satisfactorios para los miembros del consorcio. Uno de sus principales logros radica en demostrar que sí es posible un mercado energético local en el que los actores pueden comprar y vender energía de origen renovable para el suministro de electricidad, de calefacción y de refrigeración.
Ahora, la ambición de los socios del proyecto es dar a conocer el modelo FED en el resto de la Unión Europa y conseguir su despliegue a gran escala, contribuyendo así a un futuro sistema energético libre de combustibles fósiles.