A medida que las ciudades siguen trabajando para reducir su huella medioambiental, la densificación de los sistemas de calefacción urbana y su adaptación con fuentes de energía con bajas emisiones de carbono constituyen una estrategia de gran impacto. Ha llegado el momento de acelerarla.
¿Qué es la calefacción urbana?
La calefacción urbana (DH) es un sistema que distribuye el calor generado en una ubicación centralizada a través de una red de tuberías aisladas para satisfacer las necesidades de calefacción de viviendas y locales comerciales. Representa aproximadamente el 10 % del suministro de calor en la UE.
Las redes de calefacción urbana están llamadas a recibir un impulso gracias a un proyecto de legislación de la UE que exige a todos los municipios de más de 50 000 habitantes elaborar hojas de ruta para la descarbonización de la calefacción y la refrigeración.
Tendencias actuales
Los sistemas de calefacción urbana existen desde finales de la década de 1870, pero se han implantado principalmente en zonas densamente pobladas con una demanda de calor elevada y constante. Se han sucedido tres generaciones principales, pasando del vapor al agua caliente como vector energético tras la Segunda Guerra Mundial (sistemas soviéticos) y, posteriormente, de la alta temperatura a la baja temperatura y a los combustibles alternativos tras la crisis del petróleo de 1973 (sistemas escandinavos).
Hasta 2021, muchos países de la UE elaboraron planes para sustituir sus sistemas de calefacción urbana por sistemas de cogeneración de gas natural, ya que estos producen aproximadamente la mitad de las emisiones que contribuyen al calentamiento global que el carbón. Esta habría sido una forma rentable de cumplir los objetivos climáticos de la UE. Sin embargo, ante el vertiginoso aumento de los precios del gas en 2022, las graves preocupaciones sobre la seguridad del suministro de gas natural y las nuevas pruebas de emisiones fugitivas de metano, dichos planes están siendo revisados.
Más del 90 % de la calefacción urbana mundial la producen China, Rusia y Europa, siendo China la que ha registrado un mayor crecimiento desde el año 2000, ya que su producción se ha más que cuadruplicado en 2020. China es responsable de más del 35 % de la producción mundial de calefacción urbana, lo que la convierte en el mayor productor del mundo. Estados Unidos y Corea también están experimentando un rápido crecimiento en la producción de calefacción urbana, habiéndose prácticamente duplicado esta última desde el año 2000.
Producción de calefacción urbana por región, 2020, e intensidades medias mundiales de carbono del suministro de calefacción urbana en el escenario «Net Zero», 2020-2030
Combinación energética
Aunque muchas ciudades están instalando actualmente sistemas de calefacción urbana con bajas emisiones de carbono, alrededor del 90 % de la producción mundial de calefacción urbana funciona con combustibles fósiles, principalmente gas natural y carbón, que actualmente representan alrededor del 30 % y el 26 % de la combinación de combustibles, respectivamente, según las cifras del sector a escala de la UE.
La calefacción urbana permite la incorporación de fuentes de energía flexibles y limpias en la combinación energética; por lo tanto, los sistemas de calefacción urbana pueden desempeñar un papel significativo en la descarbonización del sector de la calefacción. Además, la electrificación de las bombas de calor podría desempeñar un papel importante en la transición hacia el escenario de «cero emisiones netas» para 2050. Las bombas de calor reversibles que funcionan con sistemas de distribución de agua a una temperatura cercana a la del suelo podrían sentar las bases para la próxima generación de sistemas de «telecalor frío» para invierno y verano.
Gracias a las continuas mejoras tecnológicas, los modelos actuales de calefacción urbana son entre 2,2 y 4,5 veces más eficientes que las calderas de gas. Y, si se adoptaran a escala mundial, las bombas de calor podrían contribuir a reducir las emisiones anuales globales de CO₂ a escala de gigatoneladas.
Potencial sin explotar
A pesar de todas estas opciones sobre la mesa, el potencial de la calefacción urbana con bajas emisiones de carbono sigue sin explotarse en gran medida, y es necesario adaptar los sistemas existentes para que cumplan las nuevas condiciones de suministro de agua a menor temperatura y los nuevos sistemas de intercambio de calor.
Una de las preocupaciones es que parte del calor producido se pierde durante el proceso de distribución, justo antes del suministro, con pérdidas que oscilan entre el 10 % y el 30 %. Muchas de las redes actuales distribuyen calor a través de tuberías utilizando agua a presión a temperaturas de suministro superiores a los 80 °C; por lo tanto, la renovación de estas redes para reducir las temperaturas de funcionamiento puede contribuir de manera significativa a reducir las pérdidas de calor, con unos valores objetivo por debajo del 10 %. Esto puede lograrse mediante el aislamiento prefabricado de las tuberías y la modernización de los intercambiadores de calor.
Teniendo esto en cuenta, el proyecto KeepWarm, financiado por el programa Horizonte 2020 de la UE, pretende acelerar la modernización de los sistemas de calefacción urbana en Europa del Este y ofrecer varios casos prácticos en la región. REWARDHeat es otro proyecto que busca demostrar una nueva generación de redes de calefacción y refrigeración urbanas a baja temperatura mediante la recuperación de calor renovable y residual a baja temperatura en entornos urbanos.
Es fundamental garantizar que estos proyectos de modernización se planifiquen, ejecuten y pongan en servicio sin necesidad de reelaboraciones y a un ritmo acelerado.
Es esencial minimizar la exposición al riesgo de los trabajadores y del público en general, reducir al mínimo las molestias en los espacios públicos y reducir las emisiones de CO₂ lo antes posible.
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