Tradicionalmente, en España ha habido dos formas principales de calentar una vivienda: la calefacción individual y la central. En la primera, cada vecino de una comunidad tiene su propia caldera, mientras que, en la segunda, una única caldera, de mayor tamaño, provee de suministro a todas las viviendas de un edificio. Ambos sistemas funcionan, por lo general, a partir de combustibles fósiles, lo que perjudica el medio ambiente. Las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) de las construcciones en Europa representa actualmente el 35% del total del continente, como indica la Agencia Europea del Medio Ambiente, que atribuye ese impacto nocivo al uso de combustibles fósiles (gas y petróleo) y a la producción de electricidad y calor.

Con todo, el porcentaje se ha reducido notablemente en los últimos 15 años (otro 35%), según dicho organismo por la descarbonización del sector eléctrico, las mejoras de la eficiencia energética en los edificios y el hecho de que los inviernos han sido más suaves. En el empeño de autoridades y empresas comprometidas con la sostenibilidad de continuar esa disminución de las emisiones, se abre paso en España un modelo de calefacción: las redes de calor.

Las redes urbanas de calor son infraestructuras similares a las de la calefacción central, pero que no suministran calor a un bloque o urbanización, sino a varios edificios a la vez e incluso a barrios enteros. También pueden aportar agua caliente sanitaria y frío en verano, razón por la cual en el mundo anglosajón se las conoce como DHC, siglas de district heating and cooling. Estos sistemas sustituirían a las calderas y enfriadoras eléctricas que hasta ahora han venido utilizando comunidades y particulares.

CÓMO FUNCIONAN LAS REDES DE CALOR

Las redes de distrito no son nuevas. En 1877 ya se construyeron en Nueva York, y a partir de 1927 en París empleando gas, carbón y gasoil. Las DHC actuales, de quinta generación, se alimentan de energías limpias (biomasa, geotérmica, hidrotermia, solar térmica), combinadas o por separado, lo que ayuda a reducir las emisiones contaminantes y ahorrar energía. Además, como señala la UE en una publicación de 2021, se aprovechan las fuentes de exceso de calor y frío (también llamadas calor y frío residuales), que de otro modo permanecerían sin explotar.

Las redes de distrito tienen tres componentes principales: una planta donde la energía se transforma en calor; los tubos de distribución, que lo transportan; y una serie de subestaciones, que derivan el calor a los circuitos internos de los edificios.

​​​​​​​Red de calor de Palencia

EN LA PRÁCTICA

Según un estudio publicado en 2022 en la revista Energy (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0360544222016802), existen alrededor de 80.000 redes DHC en todo el mundo, que cubren el 3% del consumo final de energía, de las cuales 4.500 están ubicadas en Europa, donde cubren entre el 11% y el 12% de sus necesidades de calefacción. Estos sistemas son ampliamente utilizados en Escandinavia, países de Europa del Este y Rusia. El 90% de los edificios en Islandia se calientan a través de sistemas DHC que utilizan energía geotérmica.

Muchos sistemas de redes de calor ya se han puesto en práctica en España. De hecho, el Instituto para la Diversificación y Ahorro de Energía (IDAE), del Ministerio para la Transición Ecológica, actualiza año a año un censo, elaborado junto a ADHAC (Asociación de Empresas de Redes de Calor y Frío), que, en su última edición (2023) registra 533 redes, que dan servicio a 6.260 edificios del territorio nacional, permitiendo un ahorro en combustibles fósiles del 70%.

La mayoría de las redes censadas están en Cataluña; por detrás, Castilla y León, Navarra y País Vasco también se destacan del resto de comunidades. El 92% de las redes suministran solo calor. Aunque algunas redes abarcan barrios, la inmensa mayoría por ahora solo abastecen por separado edificios públicos, colegios, pabellones deportivos, hospitales y hoteles (el 74% de los clientes pertenece al sector terciario).

El objetivo es que estas redes tengan un mayor alcance. En ese sentido, un buen ejemplo es la red de calor que Iberdrola está implantando en la ciudad de Palencia y estará operativa en 2024, para el suministro de agua caliente y calefacción. Los consumidores de esa red podrían ahorrar hasta un 20 o 30% en su factura energética y se evitará la emisión de 25.000 toneladas de CO₂ al año.

Para este proyecto, la compañía cuenta con el apoyo del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, ya que la iniciativa ha sido seleccionada para recibir una subvención de 4,9 millones de euros del Programa de Incentivos a proyectos de redes de calor y frío que utilicen fuentes de energía renovable en concurrencia competitiva, en el marco del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia –financiado por la Unión Europea– NextGenerationEU.

Esta iniciativa es la primera de una ambiciosa cartera de proyectos que Iberdrola está promoviendo en España y que cubriría una demanda aproximada de más de 4 TWht/año. Para su ejecución, Iberdrola constituyó en el año 2021 al 50% con Recursos de la Biomasa, S.L.U. una sociedad denominada IR Redes de Calor y Frío, S.L., cuyo objeto social consiste en la promoción, desarrollo, construcción y explotación de las redes de calor y frío.

Pionera en España, la red de calor de Aranda de Duero (Burgos) está dotada de una central con equipos de producción térmica con biomasa, aunque su principal fuente de energía es el calor residual de la cogeneración de Energy Works para Michelin, una red de distribución que transporta la energía a los edificios conectados y varias subestaciones. La idea es que esta red de calor llegue a 3.300 viviendas y edificios públicos de la zona sur del municipio —a finales de 2022 ya estaban conectados cuatro edificios y una residencia para discapacitados— y, una vez alcanzado el objetivo, se prevé una reducción de emisiones de CO₂ equivalente a retirar 6.000 coches de circulación.

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​​​​​​​VENTAJAS DE LAS REDES DE CALOR

Las redes de calor de distrito, usando energía limpia y fuentes de calor residual, reducen las emisiones contaminantes y, por tanto, aceleran la descarbonización de los servicios de calefacción y agua caliente sanitaria.

En los lugares donde se promueve una red de calor se consigue acelerar la descarbonización de los servicios de calefacción y agua caliente sanitaria (ACS), ayudando a tener un aire más limpio en el entorno y una factura energética en los hogares más reducida y no sujeta a los vaivenes de los precios que sufren los combustibles fósiles a nivel internacional.

La nueva generación de redes de calor se caracteriza por la integración de tecnologías avanzadas de almacenamiento de energía. En este caso, se utiliza un tanque de almacenamiento de energía para acumular el exceso de calor generado por las fuentes renovables cuando la demanda es baja. Este tanque permite almacenar el calor durante períodos de producción excedente y liberarlo cuando la demanda aumenta, lo que optimiza la eficiencia energética del sistema y garantiza un suministro continuo de calor a los usuarios, permitiendo una mayor flexibilidad en la gestión del suministro de calor y facilitando la integración de fuentes de energía renovable intermitentes, como la energía solar o eólica, en la red de calor.

Algunos estudios han ido aportando datos a las ventajas de las redes de calor. Allá por 2007, el profesor Sven Werner, de la Universidad de Chalmers, se planteó qué ocurriría si la cuota de mercado de los sistemas DHC llegase a alcanzar el 25% en Europa. Y estimó que la cantidad de energía que podría ahorrarse sería tanta como la que consumen actualmente Letonia y Lituania juntas; que podría ahorrarse tanta electricidad como la que consume cada año Portugal; y que podrían recortarse las emisiones de dióxido de carbono en 40-60 millones de toneladas/año, equivalentes a las emisiones anuales de Suecia por quema de combustible.

En 2017 investigadores italianos compararon las emisiones y el ahorro de dos tipos de DHC (bomba de calor geotérmica y un sistema de biomasa) con los sistemas tradicionales de calefacción central e individual, tomando como referencia un barrio residencial de mil habitantes en Toscana, y su análisis arrojó “un importante ahorro global de emisiones de GEI de alrededor del 35% con el sistema de biomasa y alrededor del 20% con el sistema de bomba de calor en comparación con el sistema centralizado, aumentando al 46% y al 34%, respectivamente, con respecto al sistema convencional individual”.

Investigadores de Finlandia que analizaron una red de calor existente en Helsinki subrayaron la ventaja de la distribución del calor a baja temperatura, pues “mejora el rendimiento del sistema en un 4% tanto en costes como en reducción de emisiones en comparación con las temperaturas de distribución normales”.

En definitiva, entre los beneficios para los usuarios cabe mencionar el ahorro en su factura energética, reducción de costes en el mantenimiento, un acceso más rápido y cómodo a la calefacción y agua caliente sanitaria, cuyo suministro queda garantizado, y la eliminación de ruidos y vibraciones en los edificios. Conjunto de ventajas que auguran la generalización de las redes de calor urbanas en el futuro.