Fruto de cinco años de investigación, desarrollo y testeo en el marco del proyecto europeo Thermos, la herramienta de planificación energética Thermos se ofrece como una solución de código abierto para permitir a los planificadores locales evaluar y optimizar resultados, identificando soluciones económicamente viables para redes de climatización urbanas bajas en carbono, en cualquier ubicación. Se trata de un software gratuito de planificación energética que proporciona un análisis preciso en minutos de las opciones de red de calor y frío.
Especialistas europeos del sector energético y de departamentos de planificación urbanística han contribuido al desarrollo de esta herramienta online que ha sido testada en ocho ciudades europeas, entre ellas la ciudad barcelonesa de Granollers. El software está diseñado para optimizar los procesos de planificación de la red de energía local para facilitar el despliegue de nuevos sistemas de calefacción y refrigeración con bajo contenido de carbono y una rápida actualización, renovación y expansión de los sistemas existentes.
Herramienta de planificación energética Thermos
La herramienta Thermos ha demostrado ser capaz de agilizar, simplificar y mejorar los procesos de diseño y planificación de redes de calor urbanas con estimaciones de la demanda energética y algoritmos de aprendizaje. En concreto, mapea las necesidades de refrigeración y calefacción e identifica soluciones de red óptimas para desarrollar sistemas existentes, planificar nuevas redes, evaluar y optimizar el rendimiento de una determinada solución de red por medio de una comparación directa con la situación inicial con sistemas individuales.
La optimización se lleva a cabo atendiendo a criterios geográficos, así como información específica sobre las emisiones de CO2 y otros contaminantes (PM2.5 y NOx), el tipo de tecnología utilizada como fuente de generación y los costes energéticos locales o presupuestos de inversión, entre otros.
La herramienta, accesible a través de cualquier navegador web, puede ser usada incluso en aquellos casos en los que los datos de demanda (por ejemplo: información GIS o LIDAR) son escasos o no están disponibles, ya que se trabaja por defecto con la información de OpenStreetMap.
Ciudades piloto
Las ciudades piloto del proyecto han permitido la aceleración y optimización de los sistemas de calefacción y refrigeración con bajas emisiones de carbono, y el despliegue de la herramienta de planificación energética Thermos.
Un total de ocho ciudades se han involucrado en el desarrollo y las pruebas del software. Como ciudades piloto han participado Granollers (Barcelona), Islington (Reino Unido), Jelgava (Letonia) y Varsovia (Polonia), mientras que las ciudades de réplica han sido Cascais (Portugal), Londres (Reino Unido), Alba Iulia (Rumanía) y Berlín (Alemania). Las ciudades de réplica han probado el software en sus diferentes etapas de desarrollo, para así impulsar su propio potencial con el fin de expandir, modernizar o reintroducir redes de calor.
El potencial de tres redes de calor municipales en Granollers
Desde su lanzamiento en 2019, la herramienta Thermos ha sido testada en casos de planificación reales por parte de profesionales relacionados con la investigación y la planificación, así como autoridades locales. Gracias a la herramienta, el municipio de Granollers ha podido evaluar y contrastar las oportunidades de desarrollo de redes de calor en su territorio. En concreto, ha podido detectar el potencial de tres redes de calor municipales, de las cuales dos están planificadas y una ya provee calefacción y agua caliente a varios centros educativos, deportivos y culturales.
En 2020 entró en funcionamiento la primera red en edificios públicos y este año se acabará la segunda. Con la herramienta se evalúa también el suministro a zonas residenciales y la posibilidad de construir una tercera red para grandes demandas industriales.
Alrededor del 47% del consumo energético de Granollers lo utiliza la industria, la mayor parte del cual se concentra en siete parques industriales. El proyecto EcoCongost de la ciudad tiene como objetivo crear una única zona industrial que reduzca los costos de energía y las emisiones de carbono de las industrias de Granollers mediante el intercambio de cogeneración de alta eficiencia y calefacción urbana en un área de demanda concentrada de calor.
Además, gracias al proyecto, Granollers dispone de indicadores de demanda energética en la ciudad, mapeados de forma visual, lo que permite valorar futuras ampliaciones de redes existentes o nuevas zonas de oportunidades energéticas a estudiar.
Islington, Jelgava y Varsovia
En el distrito londinense de Islington, el ayuntamiento lanzó en 2012 su primera red de calefacción en Bunhill. Además de la expansión de Bunhill, Islington tiene previsto realizar más ampliaciones, así como seis nuevas redes de calefacción en otras partes del municipio. El ayuntamiento ha desarrollado su propio modelo EnergyPro para modelar las cargas de la red de calor. Utilizó Thermos para compartir su propia experiencia en modelado y para beneficiarse de obtener acceso a nuevos mapas de calor avanzados y herramientas de planificación.
La ciudad de Jelgava, en Letonia, tiene un sistema de calefacción de distrito bien desarrollado, que suministra aproximadamente el 85% del consumo total de calor de la ciudad. Como parte de su participación en el proyecto Thermos, el ayuntamiento y Fortum facilitaron el mapeo y el modelado de las demandas y redes energéticas actuales de la ciudad con el fin de revisar y probar opciones de expansión, actualización y nuevo desarrollo.
Por su parte, la capital de Polonia, Varsovia, cuenta con un sistema de calefacción de distrito grande y antiguo que suministra el 90% de la demanda de calor de la ciudad a través de sus 15.790 subestaciones. Como parte de su papel como ciudad piloto de Thermos, el Ayuntamiento de Varsovia especificó sus requisitos para la expansión y actualización de la red de la ciudad, y probó el software para optimizar los planes de inversión.
Ciudades de réplica
La ciudad rumana de Alba Iulia se asoció con la ciudad piloto de Jelgava para desarrollar un mapa de calefacción y refrigeración en toda la ciudad, con el objetivo de reactivar y reintroducir las redes de calefacción modernas.
También como parte del proyecto Thermos, en Berlín, la agencia nacional de energía de Alemania, Deutsche Energie-Agentur, y el Ayuntamiento se asociaron con Varsovia para desarrollar un mapa de calor avanzado y probar su integración con los existentes. Mientras que el municipio costero portugués de Cascais -junto a su ciudad asociada, Granollers- se centró en analizar el potencial de la calefacción / refrigeración urbana en una ciudad donde la mayoría de los edificios son antiguos y están renovados para satisfacer la creciente demanda esperada, especialmente para la refrigeración.
Finalmente, Londres también fue ciudad de réplica, gestionado por Greater London Authority (GLA), que compartió la experiencia aprendida de los esquemas de calefacción y refrigeración de distrito extraídos de toda la ciudad de Londres para proporcionar datos, planes de proyectos y costos durante la fase de desarrollo del software Thermos.
Proyecto europeo Thermos
El proyecto europeo Thermos (Sistema de optimización y modelado de recursos de energía térmica) arrancó en octubre de 2016 y finalizó en marzo de 2021. Ha contado con un presupuesto global de 2,9 millones de euros, financiados íntegramente por el programa de investigación e innovación Horizonte 2020. Coordinado por el Centro de Energía Sostenible del Reino Unido (Centre for Sustainable Energy), en el consorcio han participado otros 14 participantes de Reino Unido, Polonia, Letonia, Dinamarca, Alemania, Rumanía, Portugal y España. La parte española ha estado representada por Creara Consultores y el Ayuntamiento de Granollers.
Como resultado del interés en el software durante el tiempo del proyecto Thermos, los socios acordaron un esquema de Software como Servicio (SaaS) para continuar manteniendo, desarrollando e implementando la herramienta entre los beneficiarios clave, y para ofrecer soporte técnico y servicios a los usuarios interesados en su uso profesional. De esta manera, el software Thermos no solo está disponible en su forma original y gratuita a través de un código fuente abierto, sino que se mantiene como una herramienta online que satisface las necesidades de planificación energética del mundo real.
Además del código fuente, los socios de Thermos han publicado un amplio material formativo gratuito online en la web del proyecto, un material adaptado para su utilización por parte de responsables de planificación energética y legisladores de la UE y de otros países del mundo.
Al final del proyecto en marzo de 2021, más de 1.400 usuarios, desde Nueva Zelanda hasta Sudamérica, ya habían comenzado a desarrollar más de 3.000 mapas y proyectos con Thermos para uso profesional. Si bien el proyecto europeo finalizó en marzo de 2021, la versión desarrollada al final (versión 8) está disponible gratuitamente en forma de código fuente abierto, para su uso y desarrollo por parte de todos los interesados en configurarlo en su propio servidor.