Dinamarca se ha colocado a la cabeza en una tecnología todavía poco visible fuera del sector energético: los llamados groplager, grandes fosos de almacenamiento térmico llenos de agua caliente.
En ellos puede guardarse energía procedente de calor residual, energía solar o excedentes eléctricos, con el objetivo de desacoplar la producción y el consumo y trasladar la disponibilidad de calor al momento en que resulte más útil o más barata.
El enorme depósito danés para la calefacción
El caso más representativo está en Høje Taastrup, una localidad situada al nordeste de Copenhague. Allí funciona un groplager de 70.000 metros cúbicos de agua caliente con una capacidad de almacenamiento de 3.300 MWh.
No está conectado a una fuente de calor concreta, sino a la principal conducción de transporte de la red de calefacción urbana de la capital danesa, de modo que el exceso de calor acumulado en esa tubería puede almacenarse y utilizarse después, cuando otras alternativas de calefacción son más caras.
La lógica del sistema es sencilla: cuando la electricidad es barata, las compañías de district heating pueden poner en marcha calderas eléctricas o bombas de calor para producir agua caliente, y ese excedente se guarda en el foso. Más tarde, cuando el precio de la energía sube, el calor almacenado vuelve a la red.
Esa energía puede proceder también de calor solar, calor residual o de excedentes de electricidad eólica y solar que alimentan bombas de calor o calderas eléctricas. En el depósito de Høje Taastrup, la temperatura del agua se sitúa en torno a 80-90 grados.
Aalborg CSP, empresa especializada en el desarrollo de soluciones energéticas integradas basadas en almacenamiento térmico, sostiene que esta tecnología aporta flexibilidad a las empresas de calefacción porque les permite almacenar energía térmica cuando el precio eléctrico es bajo y disponer de ella cuando el precio sube.
La compañía diseña y entrega soluciones llave en mano para sistemas energéticos integrados, apoyados en grandes bombas de calor y almacenamiento térmico. En la práctica, el groplager actúa como una batería de calor que ayuda a cuadrar oferta y demanda dentro de la red urbana.
El principal reto técnico está en la cubierta del depósito. Aalborg CSP ha patentado dos soluciones para ese “lidh”, o lido, que funciona como una barrera aislante. Se trata de una estructura abierta a la difusión, pensada para que el vapor pueda ascender a través del sistema aislado, y dividida en secciones para soportar la lluvia y la nieve que se depositan sobre la superficie. En el caso de Høje Taastrup, esa capa superior ocupa 11.000 metros cuadrados y está repartida en 10 secciones, cada una con un pozo de bombeo para retirar el agua de la cubierta. La empresa asegura que ese diseño reduce de forma notable las pérdidas de calor y también los costes de operación.
La operación del foso también ha roto el esquema clásico de estos almacenes, pensados durante décadas para cargarse en verano y vaciarse en invierno. En Høje Taastrup, los operadores trabajan con unas 30 ciclos al año, una frecuencia que mejora la rentabilidad de la inversión y reduce las pérdidas térmicas, porque el agua permanece menos tiempo dentro del depósito. La propia empresa sostiene que cuanto mayor es el número de ciclos de carga y descarga, antes se amortiza la infraestructura.
El siguiente paso que estudia Aalborg CSP es instalar paneles solares sobre la cubierta del foso. La idea sería dar un doble uso al terreno: almacenamiento de calor por un lado y producción eléctrica por otro. La propuesta encaja con una visión más amplia de infraestructura energética eficiente, en la que la misma superficie sirve para varias funciones y reduce la presión sobre el suelo disponible.
Suecia mira con interés la tecnología
Chris Bales, profesor de ingeniería energética en la Universidad de Dalarna, recuerda que más de 200 ciudades suecas reúnen buenas condiciones geológicas para el almacenamiento térmico a gran escala, según un estudio realizado junto con la Universidad de Halmstad.
Añade que la gran mayoría de las redes de calefacción urbana del país tiene zonas potenciales para almacenamiento de calor a una distancia razonable de la red, aunque muchas son demasiado pequeñas para que el proyecto resulte rentable. En esos casos, dice, puede ser más adecuado recurrir a un tanque acumulador. También apunta que, si se dispone de un groplager, es más fácil conectar otras fuentes de calor, como el calor residual de industrias locales.