16 Abr.

En aquesta entrevista al soci de SUNO Enginyeria, Jesús Teixidor, aprofundim en les oportunitats i reptes de les xarxes de calor i fred de 5a generació (5GDHC) a Catalunya. Teixidor apunta que cal superar barreres administratives i de coneixement, i destaca la importància d’un marc legal clar i d’un pla estratègic per al seu desplegament efectiu.

Per què no estan  més esteses a Catalunya les xarxes de calor i fred de molt baixa temperatura?

Basant-nos en el cens que realitza anualment l’ADHAC a Catalunya, a finals de 2024 teníem 222 xarxes de distribució d’energia tèrmica operatives, d’aquestes 215 són xarxes de calor i 7 xarxes de calor i fred. Val la pena matisar que d’aquestes, la immensa majoria són microxarxes que donen servei a pocs edificis. De totes aquestes xarxes censades, cap d’elles és amb l’esquema característic de les xarxes de molt baixa temperatura (o xarxes de calor i fred de 5ª generació, 5GDHC).

Com és normal s’han realitzat xarxes “convencionals” de calor i fred, centralitzant la generació energètica, prioritzant ubicacions amb més densitat energètica per tal de disminuir inversió inicial i pèrdues a la distribució. Aquest esquema, per diverses raons i no totes tècniques, no s’ha popularitzat al nostre país on s’han imposat les solucions individuals de calefacció i refrigeració.

Amb tot, el fet que les xarxes de calor i fred de 5ª generació combinen una infraestructura comuna amb bombes de calor individuals, ens fa pensar que serà un model que popularitzarà les xarxes de distribució d’energia tèrmica al nostre país.

Quina és la  previsió per als pròxims anys?

Hi ha diversos factors que ens fan ser optimistes amb la implantació de xarxes de calor i fred amb geotèrmia a Catalunya. El PROENCAT 2050 ens indica que el grau d’electrificació només del sector residencial ha de passar el 42% al 84% i el del sector serveis ha de passar del 67,9% al 97,5%. Ens centrem en aquests dos sectors, ja que són els que major necessitat de climatització tenen, malgrat que el sector industrial hi té també molt d’encaix.

Aquest grau d’electrificació es realitzarà majoritàriament amb bombes de calor gràcies a l’elevat grau d’eficiència que ofereixen. Llavors la població haurem d’escollir quin tipus de bomba instal·lar-nos, una bomba de calor aire-aigua o bé una bomba de calor aigua-aigua.

Quin és l’ús que  es preveu d’aquest tipus d’instal·lacions tenint en compte que amb el canvi  climàtic la demanda cada cop més anirà lligada també a refrigeració i no només  calefacció?

Aquest punt és un dels punts principals que ens ha fet plantejar proposar xarxes de calor i fred de cinquena generació en municipis on inicialment estaven plantejant xarxes de calor centralitzades. Els efectes del canvi climàtic que reflecteixen els diferents informes que van apareixent de l'IPCC ens mostren a Catalunya períodes de calefacció més curts i períodes de refrigeració més llargs.

En l'àmbit local passa el mateix, en projectes que hem estudiat a la zona d’Osona hem vist que passàvem d’una demanda de calefacció del 73% respecte a una de refrigeració del 27% a 2020, a una demanda de refrigeració del 59% i una demanda de calefacció del 41% a 2050. El principal canvi s’observa en l’augment de la temporada de refrigeració més que no pas els pics de potència (que també, però no de forma tan important).

Amb aquest escenari, assegurar la temperatura de bescanvi amb una xarxa tèrmica ofereix un augment de rendiment respecte l’opció d’intercanviar amb l’aire que fa que en la majoria de casos l’opció geotèrmica sigui més eficient que una opció aire-aigua.

Veient el panorama, considerem que en moltes àrees de Catalunya s’ha de començar a plantejar seriosament incorporar la refrigeració en una infraestructura com és una xarxa de distribució d’energia tèrmica, i les xarxes de calor i fred de 5ª generació cobreixen aquesta demanda amb una inversió en infraestructura més moderada que una xarxa de calor i fred de quatre tubs.

La bomba de  calor geotèrmica permet uns rendiments que poden arribar al 600-700%. Què  cal fer impulsar-la a Catalunya i la resta de l’Estat?

Desenvolupar les infraestructures de xarxes de distribució d’energia tèrmica de ben segur que provocaria que es muntessin moltes més bombes de calor geotèrmiques en entorns urbans, on ara, en molts casos no es presenta la possibilitat de fer els sondatges per la instal·lació individual.

Per altra banda, seria molt interessant que les campanyes informatives que es realitzen citessin també les geotèrmies com a bomba de calor, ja que en molts casos es fa la relació bomba de calor amb aerotèrmia, i ens estem descuidant part de les solucions. Sobta també la quantificació que es fa de l’estalvi energètic en els CAE quan es fa la substitució d’una bomba de calor per una caldera, on el millor rendiment de la bomba de calor geotèrmica queda desapercebut.

També és important el paper exemplificador de l’administració. El fet que l’administració prengui com una solució totalment vàlida la geotèrmia per climatitzar els seus edificis genera confiança, casos d’èxit, que acaben filtrant-se cap a la ciutadania. Ara mateix estem treballant en diversos projectes de xarxes de 5ª generació on almenys un dels anells tèrmics conté un o diversos edificis municipals. En aquest cas es proposa aprofitar la necessitat de climatitzar un edifici públic, com pot ser una escola, amb geotèrmia, i aquesta connectar-la a una xarxa que pugui donar servei als edificis residencials veïns. D’aquesta forma s’aconsegueix iniciar aquesta infraestructura assegurant almenys un client, mostrar els beneficis d’estar-hi connectats, i animar als veïns que s’hi acabin connectant amb els avantatges que això suposa.

Quantes instal·lacions de geotèrmia tenim actualment a  Catalunya?

A Catalunya tenim l’Observatori  de la Geotèrmia Superficial  que realitza el Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya amb suport de l’Institut Català de l’Energia i Agència Catalana de l’Aigua , amb col·laboració del Grup de Treball de Geotèrmia del Clúster de l’Energia Eficient de Catalunya. L’última actualització d’aquest observatori ens indicava que a febrer de 2.024 hi havia 64,3 MWt dividits en 950 instal·lacions, la majoria d’aquestes de potència inferior a 30 kW. 

Aquestes dades s’han recollit en base consultes amb el sector públic i privat, per tant, és fàcil que no reculli el 100% de les instal·lacions realitzades però en tot cas, la realitat és que a Catalunya a dia d’avui hi ha més de 950 instal·lacions de geotèrmia, dada que no és menor. 

Quines son les barreres actuals a Catalunya   i Espanya per impulsar la geotèrmia i especialment les xarxes de fred i  calor de 5a generació?

Traient de l’equació les barreres mentals que segurament són les més difícils de saltar de totes, tenim les barreres administratives.

La falta d’un marc legal per la seva promoció no ajuda gens, però és cert que la situació està canviant de forma favorable. Fa uns mesos va estar a consulta pública la proposta de RD relatiu a la promoció de xarxes de calor i fred i a la implantació d’un sistema integrat de garanties d’origen per usos tèrmics basant-se en els requisits que apareixen a la Directiva (UE) 2023/1791 sobre Eficiència Energètica i a la Directiva (UE) 2023/2413 de promoció de l’Energia procedent de Fonts Renovables. En aquestes directives hi ha indicacions importants que posaran a estudi moltes xarxes de distribució d’energia tèrmica, començant per l’obligació als municipis de més de 45.000 habitants de disposar de plans de calefacció i refrigeració. Les mateixes directives situen les xarxes com una infraestructura a avaluar en aquestes planificacions.

Amb un marc legal establert, cal donar suport a aquell que vulgui promocionar xarxes de distribució d’energia tèrmica. Des del punt de vista de la promoció privada ens trobem que al realitzar una ocupació de sòl públic s’ha d’entrar en un règim de concessions que en segons quins ajuntaments pot resultar etern. En canvi, en el cas de la promoció pública els problemes que es plantegen són més en la fase d’operació. Un cop més, establir línies de col·laboració entre l’administració i la promoció privada és clau pel desenvolupament d’aquestes instal·lacions.

Pel que fa a la part econòmica, seria molt positiu que es reactivés el programa d’Incentius a projectes de xarxes de calor i fred que utilitzin fonts d’energia renovable que va quedar-se amb la primera convocatòria per tal d’activar projectes que ara mateix estan parats. 

Experts en geotèrmia reclamen un pla estratègic per a promoure la seva  implementació fins al 2030.

Ho veiem totalment necessari. De la mateixa forma que el PROENCAT 2050 va ser molt important per marcar les línies mestres per tal de descarbonitzar el país, fan falta plans sectorials per anar concretant com realitzar aquesta descarbonització.

Comentàvem abans que a febrer de 2024 teníem 950 instal·lacions de geotèrmia censades a Catalunya, i això sense haver fet una campanya divulgativa sobre aquest recurs. Tenir el pla hauria de servir per dotar recursos a entitats per tal de divulgar la tecnologia, iniciar projectes pilot per augmentar la confiança i el coneixement, capacitar als agents que tenen poder de decisió a l’hora de plantejar un sistema tèrmic o un altre, ja siguin enginyers, arquitectes, promotors, administracions... 

Les noves directives de la UE en l’àmbit de l’edificació, especialment  l’EPBD, posen sobre la taula el debat de si cal rehabilitar primer i canviar  els equips, o bé fer-ho a la inversa. Quina és la teva opinió al respecte?

És un debat ben interessant però que en cap cas ha de servir per paralitzar-nos i no fer ni una cosa ni l’altre. L’any 2011 (últim any que tenim cens d’edificis a IDESCAT) teníem 3.863.318 habitatges (1.177.321 edificis) , d’aquests el 60% estava construït abans de 1980. Tenint en compte que el CTE va entrar en vigor l’any 2006 podem suposar que gairebé 4 milions d’habitatges estan construïts prèviament al CTE, és a dir, amb uns requeriments en quant a aïllament i eficiència totalment insuficients a dia d’avui. Per tant, és evident que cal rehabilitar gran part del parc immobiliari de Catalunya. 

El mateix passa amb els sistemes de calefacció i refrigeració, molts d’aquests tenen un rendiment molt baix i en molts casos demanen una renovació.

I aquí apareix el dilema... l’opció ideal és plantejar una rehabilitació integral de l’edifici afectant tant a la part passiva com en l’activa, però en molts casos i per diverses raons això no és possible. L’opció de canviar primer els sistemes de calefacció i refrigeració és una opció més ràpida i fàcilment més econòmica que plantejar una rehabilitació de l’edifici i que ens aportarà o bé un estalvi econòmic o una millora en el confort, o les dues coses, des del primer dia que funcioni.

Des de SUNO Enginyeria, heu treballat en la viabilitat tècnica i econòmica  de sistemes geotèrmics distribuïts i comunitaris 5GDHC a una dotzena de municipis durant el 2024. Quines  conclusions n’extraieu?

Si, aquest 2024 vam realitzar avantprojectes de xarxes 5GDHC amb geotèrmia amb estudis de viabilitat tècnica i econòmica per ajuntaments, comunitats energètiques i per promotors privats.

El primer escull que ens vam trobar va ser l’obtenció de dades de potència i de consum de les zones on havíem d’estudiar. Al no disposar de dades públiques de consums vam desenvolupar una metodologia per traslladar el detall de les simulacions energètiques d’edificis individuals a l’àmbit urbà.

Amb aquesta metodologia hem quantificat el potencial d’estalvi energètic que suposa la rehabilitació dels edificis anteriors al CTE. Aquest estalvi, en el cas de les xarxes 5GDHC es trasllada a un estalvi en nombre de sondatges, on gairebé es redueixen a la meitat en la majoria de municipis que hem estudiat.

Un altre conclusió que extraiem de les xarxes municipals, és que per part dels ajuntament el plantejament d’una xarxa d’aquest tipus els encaixa més que en les xarxes convencionals de 3ª/4ª generació.  El fet de no tenir una central de generació centralitzada els encaixa més perquè redueix la inversió inicial en infraestructura, disminueixen les despeses d’operació i manteniment i les bombes de calor queden a càrrec dels usuaris o de les empreses gestores.

Aquest tipus de xarxa també encaixa completament amb l’estratègia d’electrificació que molts usuaris ja tenen iniciada. Combinar l’electrificació amb una màxima eficiència gràcies a la connexió a la xarxa fa que prengui sentit tot plegat.

També ens ha servit per entendre que cal molta sensibilització per donar a conèixer la geotèrmia a tots nivells. Cal que aconseguim fer entendre que de la mateixa forma que tenim el servei de fibra òptica, d’aigua, de clavegueram, d’electricitat... en xarxa, no ens ha de fer por tenir també el servei d’energia tèrmica connectat a una xarxa comuna, amb el benefici que aquesta xarxa tèrmica pot ser o bé municipal o bé de la pròpia comunitat. Com una instal·lació d’autoconsum col·lectiu però on la pròpia comunitat és propietària i gestora de la xarxa de distribució.  

Quin creus que és l’encaix de les xarxes de 5a generació amb geotèrmia a les Comunitats Energètiques?

L’encaix és total, falta un temps perquè les Comunitats Energètiques s’estabilitzin després d’un inici totalment focalitzat en el servei d’energia elèctrica compartida a partir d’instal·lacions fotovoltaiques, però és clar que tenen un encaix perfecte.

Gairebé el 70% del consum energètic d’un habitatge es destina a cobrir les necessitats de calefacció, refrigeració i ACS. Té sentit que les Comunitats Energètiques comencin a plantejar-se oferir serveis que cobreixin aquest consum majoritari que tenim la ciutadania.

La Directiva (UE) 2023/2413 de promoció de l’energia de fonts renovables fa especial èmfasi en les Comunitats Energètiques com a actors per la transició energètica, i fa especial esment a aquestes vinculades a xarxes de calor i fred.

Quins projectes destacaries ara mateix dels  que esteu desenvolupant en l'àmbit de la geotèrmia?

Aquest 2025 estem treballant amb diversos projectes executius de xarxes 5GDHC amb geotèrmia, segurament el més emblemàtic per l’espai on es desenvolupa és l’antiga presó de La Model, a Barcelona. En aquest projecte estem de col·laboradors especialistes de la UTE Santi Vives, Grau-Casais, Massana-Bosch i ens fa especial il·lusió.

A banda, des del 2022 vam incorporar les simulacions energètiques dins el flux de treball dels nostres projectes, simulant el comportament dels edificis i els seus sistemes actius. Com comentava anteriorment, en treballar en Xarxes de Distribució d’energia tèrmica, i sumat a la falta de dades, vam trobar-nos amb la necessitat de traslladar aquestes simulacions d’edificis individuals a simulacions urbanes. Tot el desenvolupament fet en aquesta àrea l’hem fet conjuntament amb una altra cooperativa de València, Eclekte Coop, i de fet, hem constituït una cooperativa de segon grau per desenvolupar tota aquesta nova àrea, Mosaik UBEM.

Des d’aquesta nova cooperativa prestem serveis de modelització energètica urbana (UBEM) a municipis, arquitectes, urbanistes, administracions, entre d'altres, oferint solucions per ajudar a fer l’urbanisme més eficient energèticament i més habitable. Amb això se’ns ha obert un món nou, amb un alt grau d’innovació, que ens requereix una recerca constant en aquest àmbit i que ens motiva a millorar dia rere dia. A més, aquesta àrea ens és imprescindible pel desenvolupament de projectes de calor i fred amb geotèrmia amb els quals estem immersos.

Darrerament, heu rebut confirmació d’un  projecte per al desenvolupament de 3 oficines de suport a empreses en la  Transició Energètica. Quin creus que serà el seu paper en el desplegament de  les renovables al territori?

Ens fa molta il·lusió aquest projecte. Des de la cooperativa de segon grau ePlural de la qual formem part, juntament amb Arkenova, EPI, Som Mobilitat i Tandem Social, es va proposar a la Federació de Cooperatives de Treball de presentar-se al concurs d’Oficines Empresarials de Transició Energètica juntament amb el grup cooperatiu BATEC. D’aquesta forma la Federació de Cooperatives de Treball va presentar la proposta de 3 oficines empresarials, una a Barcelona que gestionarà BATEC i dues més que gestionarem des d’ePlural, una a Terres de l’Ebre i l’altre a Gironès, Alt i Baix Empordà.

Aquestes oficines tenen com a objectiu ajudar a tirar endavant projectes de generació renovable i eficiència energètica en el teixit productiu, sobretot en PIMES. Un altre punt que es busca amb aquestes oficines és el de desenvolupar Comunitats Energètiques en polígons industrials. Aquests aspectes s’ajusten a les activitats que desenvolupem a ePlural on tenim un enfocament més industrial i de sector terciari.

Amb aquestes oficines treballarem sobretot per donar suport a les empreses per desenvolupar la transició energètica i en funció de les necessitats que apareguin, posaran de manifest aquesta necessitat de renovables al territori.

Quin paper poden jugar la digitalització i  tecnologies com la intel·ligència artificial en la gestió i optimització de les  xarxes tèrmiques de 5a generació?

Preveiem que l’ús de la intel·ligència artificial serà cabdal per aprofitar al màxim les xarxes tèrmiques de 5a generació.

Ara mateix estem treballant en estratègies de control predictiu d’instal·lacions de climatització i producció tèrmica per tal d’optimitzar consums, costos, condicions de confort de temperatura i humitat. Desenvolupem un model tèrmic detallat de l’edifici i de les seves instal·lacions amb EnergyPlus i a partir de la recollida de dades reals mitjançant sensors entrenem aquest model amb mètodes de Machine Learning com el RL i el DRL de forma que l’algoritme ajusti en viu i en continu el funcionament de la instal·lació real (dins d’un rang de paràmetres que li acotem) d'acord amb la retroalimentació entre model virtual i realitat física per obtenir el resultat desitjat.

És a dir, tenim un model energètic en base EnergyPlus que a través dels sensors l’entrenem per assolir els objectius que li demanem, generant un bessó digital energètic, però... si disposem de models d’EnergyPlus de tota una àrea urbana connectada a una xarxa 5GDHC podríem desenvolupar allò que estem aconseguint en un sol edifici en tota una àrea urbana optimitzant, per exemple, estratègies de flexibilitat de la demanda mantenint condicions de confort interiors. Aquesta és només una de les aplicacions en les que estem treballant.

Creus que cal repensar els models de gestió  de les xarxes de fred i calor perquè siguin més participatius o  públic-comunitaris? Com poden encaixar les cooperatives o el món local en  aquesta governança?

Sí, cal repensar els models de gestió, però sobretot cal que es desenvolupin Xarxes de Fred i Calor. Amb el desenvolupament dels avantprojectes que hem anat fent i de converses amb diferents agents implicats, una opció que veiem que ajudaria que això passés és la següent. L’ajuntament s’encarrega de fer la promoció de la xarxa, la construeix i la comunitat energètica local s’encarrega de gestionar-la. Amb aquest esquema hi ha múltiples formes de cobrir la part econòmica, no necessàriament ha de passar per assumir-la l’ajuntament, però el titular del sol públic promociona una instal·lació en el seu sòl. La implicació de la comunitat energètica pot iniciar-se en diferents fases, però creiem que és un esquema que hauria de permetre desenvolupar aquestes instal·lacions de forma més participativa amb uns períodes de temps raonables.

Perquè això passi cal preparar les Comunitats Energètiques per aquest tipus de tasques, que s’encarreguin de la gestió no significa que hagin de fer-ho directament elles, però sí encarregar-se de buscar qui ho faci i vetllar perquè el benefici vagi a parar a la mateixa comunitat.

Tenim exemples al nord d’Europa per triar i remenar, societats com la Danesa juguen a una altra lliga i allà la majoria de xarxes són gestionades per cooperatives locals. Però a part de Dinamarca, estem en contacte amb cooperatives d’Holanda, Alemanya, Grècia… que ens expliquen el que estan desenvolupant als seus països i d’on podem aprendre’n moltes coses. No cal que inventem res, només adaptar allò que funciona a la nostra realitat.