Conexión de un hospital a una red de calor de biomasa
Este artículo se publicó por primera vez en el Anuario de la AEIH 2020.
Introducción
En los últimos años se ha venido suscitando un interés cada vez mayor sobre el aprovechamiento energético de la biomasa forestal residual. La biomasa es un combustible natural compuesto por residuos orgánicos de las limpiezas forestales, las podas de los montes, de los aserraderos y de los de los cultivos energéticos. Es una fuente de energía renovable que no genera más CO2 a la atmósfera (el emitido en la combustión compensa con el fijado por los árboles en la fotosíntesis). Se trata del conjunto de la materia orgánica y los materiales que proceden de su transformación natural o artificial.
Los biocombustibles más importantes son las astillas de madera, los pellets, los huesos de aceituna y las cáscaras de frutos secos (Fig. 1).
El Hospital Clínico Universitario de Valladolid, perteneciente a la red hospitalaria de Castilla y León, se conectó el pasado 16 de enero de 2019 a la Red de Calor alimentada por la Central de Biomasa instalada por la Universidad de Valladolid (UVa). Este proyecto de ahorro y eficiencia energética fue promovido por la Junta de Castilla y León a través de la “Sociedad Pública de Infraestructuras y Medio Ambiente de Castilla y León” (Somacyl), que es la entidad que gestiona la red y financiado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional y el Banco Europeo de Inversiones.
La empresa pública gestora de este proyecto realiza plantaciones de chopo en varias zonas de la Comunidad de Castilla y León para su aprovechamiento maderero y energético, ejecuta operaciones de selvicultura en montes públicos donde obtiene materia prima para la fabricación de astilla y pellets y explota centros logísticos de producción y almacenamiento.
El “district heating” consta de 12 Kilómetros de canalizaciones de distribución de agua caliente, que da servicio a 31 edificios públicos. A la Red de Calor se pueden conectar aquellas comunidades de propietarios o edificios privados que lo deseen, que estén próximos a la red de calor, instalando una subestación de calor.
Fig. 1 Astilla forestal
Objetivos
El Hospital Clínico de Valladolid es un complejo hospitalario por el que pasan 7.500 personas a diario y su superficie es de 73.400 m². La sala de calderas tiene cinco generadores de agua caliente para calefacción y A.C.S. que usan gas natural para la producción de calor, con una potencia total instalada de 11.000 kW. Además, como medida de seguridad ante la ausencia de suministro de gas natural ante cualquier eventualidad, los quemadores de las calderas pueden funcionar con gasóleo C.
La propuesta inicial consistía en que la red de calor proporcionara el 90% de la energía demandada por el Hospital Clínico con la correspondiente reducción las emisiones de CO2 a la atmósfera. Con los datos actuales anualizados, la demanda es del 98,70% de la energía consumida. El Hospital, que consume 13 millones de Kilovatios por hora cada año, se convierte así en el hospital a nivel nacional con mayor porcentaje de demanda térmica atendida mediante energías renovables. El resto de la potencia que requiere el conjunto estará cubierto con las actuales calderas de gas natural para atender a los picos de consumo.
Infraestructura
La conexión del Hospital a esta Red de Calor ha supuesto la ampliación de la misma a través de una obra en la que se diferencian dos actuaciones:
- El incremento de la potencia térmica instalada de la sala de calderas de la Central Térmica de Biomasa situada en el Campus Miguel Delibes, que ha pasado de 14 a 19 Megavatios de Potencia Térmica.
- Extensión de la red pública de distribución de energía hasta la sala de calderas del Hospital Clínico, que además permitirá acceder a otros 3 edificios públicos (Fig 2).
Fig. 2 Ampliación red de calor
El presupuesto total asignado para el proyecto completo de ampliación para surtir al Hospital Clínico ha sido de 1,18 Millones de Euros, actuación que se amortizará con cargo a los ahorros económicos generados por la propia Red de Calor.
La sala de calderas existente en el Hospital se ha conectada a la red de la UVa gracias a una subestación de intercambio térmico de hasta ocho megavatios en las dependencias del complejo sanitario, para la entrega de energía térmica en las condiciones de potencia y temperatura demandada.
Tecnología
La Central Térmica de la Red de Calor tiene instaladas tres calderas de biomasa de parrilla fija de 4.200 Kw cada una y una caldera de biomasa de parrilla móvil de 5.000 kW (Fig. 3).
Fig. 3 Calderas de biomasa
La madera en forma de astilla, almacenada en un silo, se extrae por medio de un conjunto de extractores que depositan el combustible en tornillos sinfín. Posteriormente, se lleva la astilla a un depósito intermedio desde el que se alimentan las calderas; éstas regularán el suministro de biomasa según las necesidades de cada momento.
El biocombustible que se utiliza como materia prima para producir energía térmica es astilla de madera con un rango de granulometría de G-50 a G-100 (de 5 a 10 cm. de longitud) y con un grado de humedad entre el 20% y el 40%. La estimación de gasto del Hospital es de 4.400 toneladas de astilla forestal.
La distribución (district heating) se realiza a través de tubería de acero preaislado, principalmente soterrada, a través de un trazado urbano y dotado de un sistema de detección de fugas y fibra óptica a lo largo de todo su recorrido (Fig. 4).
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