En un mundo donde la transición hacia fuentes de energía más limpias y sostenibles es una prioridad, la capacidad de almacenar y gestionar eficientemente la energía es fundamental. Uno de los desafíos más significativos en esta transición es aprovechar al máximo las energías renovables intermitentes, como la energía solar y la eólica, que no siempre están disponibles cuando la demanda es más alta.
En este contexto, el almacenamiento de energía térmica en fosas (Pit Thermal Energy Storage, PTES) emerge como una solución prometedora, especialmente para las redes de calefacción urbana.
El proyecto europeo TREASURE, en el cual participan Newheat, ENGIE Solutions y la Comunidad Urbana Pau Béarn Pyrénées, busca resolver este desafío mediante la investigación y el desarrollo de sistemas avanzados de almacenamiento térmico. Esta colaboración tiene como objetivo reducir drásticamente la dependencia de combustibles fósiles en las redes de calefacción, acelerando la transición hacia un sistema energético 100% renovable.
Tabla de Contenidos
¿Qué es el Almacenamiento Térmico en Fosas y por qué es importante?
El Almacenamiento Térmico en Fosas (PTES) es una tecnología que permite almacenar el exceso de calor generado por fuentes renovables durante periodos de baja demanda, como el verano, y utilizarlo en épocas de alta demanda, como el invierno.
Este tipo de almacenamiento es crucial para enfrentar el problema de la intermitencia de las energías renovables. Un ejemplo práctico de esta tecnología es su posible implementación en la red de calefacción urbana de Pau, al suroeste de Francia, bajo el marco del proyecto TREASURE.
"Este sistema innovador de almacenamiento en fosas, cuya viabilidad estamos estudiando para la red urbana de Pau, podría reemplazar una parte significativa de los combustibles fósiles utilizados durante parte del año".
Hugues Defreville, CEO y cofundador de Newheat.
Esta declaración subraya la importancia de desarrollar soluciones tecnológicas que puedan mitigar el uso de combustibles fósiles, en línea con los objetivos del Pacto Verde Europeo.
TREASURE: el proyecto que revolucionará la descarbonización de redes de calefacción
El proyecto TREASURE está respaldado por la Unión Europea con una inversión de más de 9,8 millones de euros y tiene como objetivo demostrar la eficacia de los sistemas de almacenamiento térmico en fosas a gran escala. El consorcio incluye 15 iniciativas en 5 países europeos y cuenta con la participación de 24 socios.
TREASURE no solo se centra en desarrollar la tecnología, sino también en mejorar los procedimientos de diseño, desarrollo y operación para acelerar la implementación de redes de calefacción 100% renovables.
"Nuestro objetivo es definir los parámetros clave para un proyecto de almacenamiento que no solo sea virtuoso desde el punto de vista ambiental, sino que también ofrezca estabilidad tarifaria a los suscriptores de la red de calefacción".
Cédric Maisonneuve, Director de la Oficina de Estudios del Territorio Sur en ENGIE Solutions.
Este enfoque apunta a que las tecnologías de almacenamiento no solo sean sostenibles, sino también rentables para los usuarios finales.
Dependencia de combustibles fósiles y la solución de almacenamiento de calor estacional
La red de calefacción urbana de Pau, que ya incluye 44 kilómetros de infraestructura y 169 subestaciones, depende actualmente en un 25% de una planta de gas, lo que refleja la situación de muchas redes de calefacción en Europa. Aunque el 75% del calor proviene de fuentes renovables y recuperadas, como la planta de biomasa de Lons y la planta de recuperación de energía de Lescar, durante los meses más fríos del invierno, el gas natural sigue siendo necesario para cubrir la demanda máxima.
Aquí es donde el concepto de almacenamiento de calor estacional cobra relevancia. Durante los meses de verano, cuando la demanda de calefacción es baja, las plantas de energía renovable a menudo generan más energía de la que puede ser utilizada en el momento. Con un sistema de almacenamiento térmico en fosas, este calor excedente puede ser almacenado y utilizado durante el invierno, reduciendo la necesidad de combustibles fósiles.
"Nuestro territorio ha sido pionero en la innovación energética, y embarcarnos en este estudio de almacenamiento de calor en fosas es un compromiso ineludible para nosotros en el camino hacia una transición energética sostenible".
François Bayrou, presidente de la Comunidad Urbana Pau Béarn Pyrénées.
Esta visión es compartida por el equipo de ENGIE Solutions, que ve en TREASURE una oportunidad única para desarrollar un proyecto de almacenamiento térmico que sirva de modelo para otras ciudades y regiones europeas.
Pit Thermal Energy Storage (PTES): funcionamiento y beneficios
El Pit Thermal Energy Storage es un sistema que utiliza fosas subterráneas para almacenar grandes cantidades de calor. Estas fosas están llenas de agua o materiales minerales, como arena o grava, que son capaces de retener el calor durante largos periodos. La energía térmica se transfiere a estos materiales mediante un fluido de transferencia de calor, generalmente agua, y luego se libera cuando se necesita para satisfacer la demanda de calefacción.
Este sistema tiene varias ventajas:
- En primer lugar, reduce la dependencia de combustibles fósiles, ya que permite utilizar el calor renovable almacenado en lugar de recurrir al gas natural durante el invierno.
- En segundo lugar, mejora la estabilidad de la red de calefacción, ya que proporciona una fuente de energía constante, incluso cuando las fuentes renovables no están generando electricidad.
- Por último, contribuye a la descarbonización de las ciudades, un objetivo clave en la lucha contra el cambio climático.
Pau: un ejemplo de innovación energética
La red de calefacción urbana de Pau es un ejemplo de cómo las ciudades pueden liderar el camino hacia un futuro más sostenible. Inaugurada en diciembre de 2023, esta red ya suministra calefacción y agua caliente a 11.000 hogares y está diseñada para seguir expandiéndose en los próximos años.
Operada por Pau Béarn Pyrénées Energies Services, una subsidiaria conjunta de ENGIE Solutions y la Banque des Territoires, la red combina diversas fuentes de energía, desde la planta de recuperación de energía de Lescar hasta la planta de biomasa en Lons.
Con la implementación del almacenamiento térmico en fosas, la red de Pau podría incrementar aún más su porcentaje de energías renovables, lo que representaría un paso decisivo hacia la neutralidad de carbono. Como señala Hugues Defreville de Newheat, "el potencial de la tecnología de almacenamiento en fosas, que opera en un circuito cerrado sobre una red de calefacción existente, representa una tremenda oportunidad para aumentar la participación de calor renovable".
La importancia de la colaboración internacional en proyectos como TREASURE
El éxito del proyecto TREASURE depende no solo de la tecnología, sino también de la colaboración internacional entre las empresas y las instituciones públicas. Con la participación de 24 socios en 5 países europeos, TREASURE es un ejemplo de cómo la Unión Europea está invirtiendo en proyectos que tienen el potencial de transformar el panorama energético de todo el continente.
Esta colaboración internacional también permite compartir conocimientos y mejores prácticas, acelerando el desarrollo y la implementación de tecnologías innovadoras. En particular, los sistemas de almacenamiento térmico en fosas han demostrado ser eficaces en Dinamarca, y el objetivo de TREASURE es replicar este éxito en otros contextos territoriales europeos.
Perspectivas futuras: hacia redes de calefacción 100% renovables
El proyecto TREASURE tiene un objetivo ambicioso: desarrollar redes de calefacción urbana que funcionen completamente con energías renovables. Si bien este objetivo puede parecer lejano, los avances en tecnologías como el almacenamiento térmico en fosas están acercando este futuro a la realidad.
Para diciembre de 2027, se espera que TREASURE haya desarrollado al menos tres grandes demostradores operativos de almacenamiento térmico en fosas, junto con otros cuatro en etapas tempranas de desarrollo. Estos proyectos no solo mejorarán el rendimiento de las redes de calefacción, sino que también servirán como modelos para otras ciudades que buscan descarbonizar sus infraestructuras.
Conclusión: TREASURE es una oportunidad para Europa y el mundo
El proyecto TREASURE representa una oportunidad única para avanzar en la transición hacia redes de calefacción más limpias y sostenibles. Al centrarse en el almacenamiento térmico en fosas, TREASURE aborda uno de los principales desafíos en la integración de energías renovables: la intermitencia. Al almacenar el calor excedente durante el verano y utilizarlo en invierno, las redes de calefacción pueden reducir drásticamente su dependencia de combustibles fósiles, lo que es crucial para cumplir con los objetivos del Pacto Verde Europeo.
Como señaló François Bayrou, "embarcarse en este estudio de almacenamiento de calor en fosas es un compromiso ineludible para nosotros, y debería ayudarnos a avanzar colectivamente hacia una transición energética sostenible". El éxito de TREASURE podría inspirar a otras ciudades a adoptar tecnologías similares, acelerando la descarbonización no solo en Europa, sino en todo el mundo.
Este esfuerzo colectivo, impulsado por la innovación tecnológica y la colaboración internacional, es un ejemplo brillante de cómo el mundo puede abordar la crisis climática a través de soluciones sostenibles y prácticas.
Acerca de Newheat
Creada en 2015, Newheat es un proveedor europeo de calor renovable y el líder en calor solar en Francia. La empresa ofrece soluciones innovadoras de descarbonización para grandes consumidores de calor, grandes sitios industriales y redes de calefacción urbana.
Su actividad incluye desarrollar, diseñar, construir, financiar y operar proyectos que pueden combinar recuperación de calor residual, solar térmica, sistemas de almacenamiento térmico a corto y largo plazo, bombas de calor industriales y, si es necesario, la combustión de recursos renovables.
Con sede en Burdeos (Francia), la empresa tiene actualmente 5 sitios en operación, con un total de 40 MW. Hoy, Newheat cuenta con 50 empleados y tiene como objetivo tener una capacidad instalada que represente €1 mil millones en inversión acumulada para 2030, entregando un volumen anual de calor renovable de 15 TWh, evitando casi 300,000 toneladas de emisiones de CO2 por año.
Para más información sobre Newheat, visitar la página: www.newheat.com
Sobre la Comunidad Urbana Pau Béarn Pyrénées (Francia)
La Comunidad Urbana Pau Béarn Pyrénées (CAPBP) tiene como objetivo lograr la neutralidad de carbono para 2040 y reducir sus emisiones de dióxido de carbono de 775.000 T/año a 50.000 T/año (una reducción del 90%). Actualmente trabaja en una nueva generación de planes climáticos y alinea todas sus políticas públicas con la ambición de neutralidad de carbono (plan de biodiversidad, programa de vivienda local, plan de planificación urbana intermunicipal, ScoT...).
Las acciones destacadas ya emprendidas incluyen el autobús de alto nivel de servicio de hidrógeno Fébus (2019 -663,5 T CO2 eq/año), la unidad de metanización en la planta de tratamiento de aguas residuales de Lescar (2024 -550 T CO2 eq/año), y principalmente la Red de Calefacción Urbana (2023 -24,000 T CO2 eq/año). CAPBP ha adoptado un plan maestro para densificar y extender la red de calefacción. El proyecto de investigación TREASURE se alinea completamente con este plan.
Acerca de ENGIE Solutions
ENGIE Solutions es el aliado sostenible de ciudades, industrias y empresas terciarias en el camino hacia la descarbonización. Con el objetivo de acelerar la transición energética y combinar de manera efectiva el rendimiento económico y energético, sus 16.000 empleados trabajan diariamente en el corazón de los territorios, diseñando mezclas de energía e instalaciones que se ajustan a las necesidades de sus clientes, según sus recursos. Esto lo logran a través de una gama de soluciones complementarias, como redes de energía local, producción de energía descarbonizada en los propios sitios de los clientes y servicios de rendimiento energético.
Para más información sobre ENGIE Solutions, visitar la página: www.engie-solutions.com