May 09

APLICACIÓN PRÁCTICA MICROCOGENERACIÓN DACHS EDIFICIO 91 VIVIENDAS, EXISTENTE, EN RÉGIMEN DE ALQUILER CON VENTA A RED. Donostia ( GIPUZKOA ) El mercado para la micro-cogeneración en instalaciones térmicas residenciales y terciarias se está preparando para un notable crecimiento durante los próximos cuatro años (2008-2012). • Introducción Las unidades de micro-cogeneración Dachs de Baxi Calefacción están aumentando su popularidad en los sistemas centralizados para la producción de calefacción y ACS. Sus ventas están creciendo gracias a que los propietarios de los edificios, gestores energéticos y consultores, buscan disminuir sus emisiones de CO2 y su factura energética. La micro-cogeneración es la producción instantánea de calor útil y electricidad, en un único proceso. El principio del Dachs es similar a un coche. Al accionar el generador eléctrico, el motor produce calor que es capturado por el sistema de refrigeración y conducido al sistema de calefacción y/o producción de ACS. Los motores Dachs están diseñados para ser robustos y altamente fiables, y permitir que funcionen continuamente miles de horas, entregando anualmente hasta 45.000 kWh de electricidad y 120.000 kWh de calor útil, con una eficiencia combinada superior al 90%. Generando la electricidad junto al punto de consumo, la micro-cogeneración es una gran alternativa a las plantas de producción eléctrica convencional, que tienen menos del 35% de eficiencia. Al menos dos tercios de la energía generada por las plantas eléctricas se pierden en calor y durante el transporte hasta el punto de uso. El R.D. 661/2007, además permite la exportación remunerada de la energía generada a red, con lo cuál la rentabilidad del sistema aumenta. Las regulaciones de eficiencia energética también han estimulado el mercado, ya que según el Código Técnico de la Edificación, la micro-cogeneración es una aplicación sustitutiva de la energía solar térmica para producción de ACS en aquellos casos en que se justifique. La micro-cogeneración ha sido siempre un opción muy atractiva para aplicaciones con altas demandas térmicas constantes a lo largo del año, pero es aún más popular gracias a las normativas y regulaciones actuales, ya que además de resultar una opción rentable, es eficiente y reduce las emisiones de CO2. La micro-cogeneración se puede adaptar para complementar salas de calderas existentes sin necesidad de reconfigurar ni el trazado de tuberías ni los emisores del circuito secundario. Esto significa también que los usuarios pueden empezar a reducir sus emisiones de CO2 y ahorrar energía de forma más rápida, sin grandes gastos ni modificaciones requeridas para integrar renovables.

• Antecedentes Se trata un edificio residencial en régimen de alquiler social gestionado por la Entidad pública de vivienda del País Vasco ( Alokabide ). El edificio esta habitado desde el 2007 y consta de 91 viviendas con un sistema centralizado y con energía solar térmica mediante captadores planos. Desde la empresa gestora del edificio y en colaboración con la empresa de servicios energéticos FNENERGIA se ha apostado por integrar la micro-cogeneración dentro del sistema energético de edificio con el objetivo de paliar los costes del mismo y contribuir con ello a reducir el coste de cara a los usuarios finales del mismo, entablando la medida como una mejora social hacia los usuarios. La apuesta por parte de Fnenergia y Alokabide por introducir estas soluciones en viviendas de alquiler, ha

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sido importante, al tratarse de un edificio recientemente construido y que ya cumplía el código técnico. Uno de los objetivos a conseguir por la empresa de servicios energéticos como ESCO del edificio será repercutir parte del beneficio económico producido por la venta a red a los usuarios de manera particular y asegurar ciertos ingresos derivados de una demanda constante dentro del edificio. Con la micro-cogeneración se ha llegado a cubrir la demanda minima de las necesidades térmicas del edificio trasladando un coste en un beneficio real.

• Necesidades energéticas Se trata de un edificio con un sistema centralizado mediante un primario con producción de agua caliente sanitaria individualizada en cada vivienda y contabilización de consumos por vivienda. En este proyecto se integran varias soluciones, la energía convencional a través de 2 calderas atmosféricas de 350 KW, un sistema de captación solar térmica formado por 30 captadores y 2 equipos Dachs. La premisa principal en los planteamientos ha sido cubrir las pérdidas por distribución del sistema y mantener las necesidades constantes de temperatura requeridos por el propio sistema, en este caso ronda los 70ºc en primario. Las perdidas están calculadas en unos 22 Kwh. Las necesidades energéticas del sistema eran cubiertas por la producción de las calderas mediante gas natural y el escaso aporte de energía solar térmica. El gasto energético durante el 2008 ha sido de 636.000 kWh con un coste económico de 28.100.-€ aportando agua caliente sanitaria y calefacción. Con esta aplicación el sistema mantiene una línea de producción /demanda constante garantizando En esta instalación, los captadores solares térmicos han aportado únicamente al sistema unos 8500 kWh a la instalación centralizada derivado de las inclemencias meteorológicas ocurridas el pasado año.

• Solución energéticamente eficiente con micro-cogeneración

La solución presentada por la empresa de servicios energéticos, fue la incorporación de equipos de micro-cogeneración, de tal manera que la aportación energética exigida por CTE sigue cubierta y se dispone de un sistema hibrido de energía, transformando a los equipos Dachs en la primera etapa de potencia del sistema, siendo la segunda los aportes por energía solar térmica y como ultima fase el calentamiento mediante los sistemas convencionales existentes.

Sistemas Energía teórica

aportada anual Solución

Micro CHP Dachs

200.000 kWh 2 equipos de micro-cogeneración Dachs

Captadores solares

8.500 kWh (año 2008)

30 captadores planos de 2 m

2

Calderas 350.000 kWh 2 calderas de 350 kW c/u

“La apuesta por la integración de soluciones entre energías renovables y equipos de micro-cogeneración como las unidades Dachs es la mejor solución medioambiental y la única en la que el usuario se beneficia realmente de la verdadera eficiciencia energética” Comenta el Sr. Luis Mª Sánchez, Consejero Delegado de FNenergia.

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• Sistema con micro-cogeneración El diseño del nuevo sistema se basó en emplazar las unidades de micro-cogeneración Dachs apoyando las calderas del sistema. Se han instalado dos unidades de micro-cogeneración Dachs G5.5, de 14,5 kW térmicos y 5,5 kW eléctricos. Los equipos, dimensionados para cubrir la demanda térmica para ACS, una vez instalados trabajará para apoyar tanto a la producción total de ACS, como a la generación térmica de calefacción permitiendo cargas de trabajo máximas anuales. Las unidades de micro-cogeneración Dachs generarán electricidad que será exportada a la red en virtud del régimen especial (R.D. 661/2007), obteniendo una prima de venta a red por encima del precio del kWh de la tarifa regulada El funcionamiento previsto de las 2 unidades debido a la demanda total térmica de la instalación se prevé de unas 7.300 horas/unidad, con lo cuál permitirá el aporte anual de unos 220.000 kWh térmicos y de 87.954 kWh eléctricos.

• Ventajas - Aportación al medio ambiente mediante la

reducción de emisiones de CO2 en más de 51 ton. al generar localmente la energía eléctrica.

- Aportación económica al gestor del edificio para contribuir a reducir los gastos fijos de mantenimiento del edificio y posibilitando la reducción de los costes a los usuarios.

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• Resultados energéticos y económicos La incorporación de equipos de micro-cogeneración Dachs en la instalación representa los siguientes ahorros de explotación (teóricos):

Costes de explotación sin microcogeneraciónkWh Rend. Consumo

Energia entregada total sistema 567.500 100% 89% 635.227 kWh

Energía aportada calderas 559.000 99% 88% 635.227 kWh

Energía aportada Solar 8.500 1% 0 kWh

€/kWh

Gas consumido por calderas 635.227 0,0442 28.077,05 €

Costes de explotación con microcogeneración - con solarkWh Rend. Consumo

Energia entregada total sistema 567.500 100% 83% 687.368 kWh

Energia aportada Dachs 211.700 37% 70,7% 299.300 kWh

Energía aportada calderas 341.500 60% 88% 388.068 kWh

Energía aportada Solar (datos 2008) 8.500 1% 0 kWh

€/kWh

Gas consumido por el Dachs 299.300 0,0442 13.229,06 €

Gas consumido por calderas 388.068 0,0442 17.152,61 €

Consumo de gas total (teórico) 30.381,67 €Energía el. producida por el Dachs 80.300 kWhe 0,1590 -12.767,70 €Costes mantenimiento Dachs 2.106,00 €

Total costes explotación 19.719,97 €Reducción costes explotación -29,8%

• Ahorro de emisiones de CO2 Emisiones de CO2

Sistema actual (calderas con solar):Energía térmica (G.N.) 205 grs CO2 / kWh 635.227 kWh 130.222 Kg CO2

Sistema nuevo con Dachs:Energía térmica (G.N.) 205 grs CO2 / kWh 687.368 kWh 140.910 Kg CO2

Energia eléctrica -670 grs CO2 / kWh 80.300 kWh -53.801 Kg CO2

Emisiones totales 87.109 Kg CO2

Reducción de emisiones CO2 -33%

• Esquema de funcionamiento

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• Conclusiones En la actual coyuntura energética la inclusión de nuevos equipos en las actuales salas de climatización, como puede ser la micro-cogeneración, permite al usuario reducir su consumo energético a la vez que se contribuye a reducir el consumo de energía primaria y a reducir emisiones de CO2 provocadas en la generación eléctrica convencional. La Directiva 2002/91/CE de 16 de diciembre de 2002 relativa a la eficiencia energética de edificios, en su artículo 5, apoya explícitamente la cogeneración como sistema de ahorro de energía del mismo nivel que los basados en energías renovables, para que las nuevas edificaciones consigan los rendimientos mínimos de rendimiento energético. En concreto la directiva especifica que los Estados miembros velarán por que la viabilidad técnica, medioambiental y económica de sistemas alternativos como: - sistemas descentralizados de producción térmica

basados en energías renovables - cogeneración (producción combinada de calor y

electricidad) - calefacción o refrigeración central urbana, cuando

esté disponible - bombas de calor en determinadas condiciones. - La Micro-cogeneración es la única solución que de manera estable en el tiempo ofrece verdaderas ventajas al usuario final, siendo participe de la eficiciencia de las instalaciones. Las soluciones hibridas entre energías convencionales, energías renovables y la micro-cogeneración será la clave para ofrecer soluciones eficientes y sostenibles que repercutan directamente en el usuario final.

Promotor: Eusko Jarlaritza – Gobierno Vasco Gestor energético: FN Energia Jaume Alcover Baxi Calefacción S.L.U. Account Manager División Senertec Ibérica www.baxi.es www.senertec.es