El papel de los supermercados en la flexibilidad y el almacenamiento en sistemas de energía

Introducción

Los supermercados ofrecen excelentes oportunidades para ayudar a resolver la necesidad de una respuesta a la demanda de energía en nuestro sistema energético de próxima generación. Dado que los supermercados se encuentran en todas las poblaciones rurales y urbanas, pueden proporcionar soluciones para energía a escala local para el desarrollo de las ciudades con bajas emisiones de dióxido de carbono por medio de vías eficientes desde un punto de vista energético.

1. Flexibilidad: el potencial de añadir la flexibilidad de los supermercados a las necesidades de la red eléctrica inteligente equivale al 17,5% de la energía eólica en Alemania o hasta el 30 % de la energía eólica en la UE.

2. Almacenamiento: añadir el potencial de la capacidad de los compresores no utilizados en la actualidad podría incrementar la flexibilidad a la demanda en caso de un exceso de producción de energía eólica. Junto con redes térmicas externas como la de calefacción urbana, los supermercados podrían servir como oportunidad de almacenamiento para fuentes de energía renovables, como la eólica.

La oportunidad de negocio que representa la conexión de los supermercados a las redes eléctricas y de calefacción surge del ahorro de energía y CO2 y los plazos de amortización muy cortos para el propietario del supermercado.

Concepto: supermercados y energía del distrito

El proceso de refrigeración de los supermercados genera un calor que tradicionalmente se desaprovecha y acaba en la atmósfera. El exceso de calor de los procesos de refrigeración se puede recuperar como energía de calefacción para el propio comercio o como fuente de calor para la red de calefacción del distrito. Este proceso combinado de refrigeración y calefacción se está instalando cada vez más en los supermercados como una atractiva oportunidad de negocio. En primer lugar contribuye a cumplir los objetivos de reducción del consumo de energía de las empresas locales de suministro, así como a reducir las emisiones de CO2, además de proporcionar una nueva fuente de ingresos para el propietario del comercio.


Los supermercados como centrales de energía virtuales e integración de renovables

Los supermercados están diseñados para que los productos que necesiten una elevada refrigeración puedan hacer frente a las altas temperaturas y la alta humedad del verano. Como resultado de ello, los compresores suelen funcionar por término medio a tan solo un 30% de su máxima capacidad. Conectando el supermercado a una red de energía de distrito se puede aprovechar este potencial para incrementar la capacidad de la red con el fin de equilibrar las cargas máximas.

Las redes locales de energía del distrito son muy efectivas para equilibrar el suministro fluctuante procedente de las energías renovables, como la eólica y la solar, con el fin de cubrir la demanda de electricidad con cargas máximas. Funcionan como instalaciones de almacenamiento para proporcionar la respuesta exigida por la demanda. Los supermercados como “centrales de energía virtuales” aprovechan la flexibilidad de la demanda de refrigeración y de otras actividades que consumen electricidad, como la descongelación.

Beneficios medioambientales y económicos

La pérdida de calor se ve minimizada ya que el calor se genera cerca de los consumidores. La pérdida de calor del sistema de refrigeración al medio ambiente se reduce considerablemente (40%) y se convierte en una vía de ingresos para el supermercado.
Oportunidad de negocio: incluso con a una valoración conservadora del calor (25€ por MWh) el plazo de amortización de la inversión es de tan solo 1 año y medio.

Caso real

Veinte supermercados daneses enviaron su exceso de calor a las redes locales de calefacción del distrito; en el caso de un supermercado local cercano a la sede central de Danfoss el ahorro superó los 27.000 euros al año en gas. Las emisiones de CO2 se redujeron en un 34% mediante el aprovechamiento del exceso de calor procedente del sistema de refrigeración de agua caliente para las casas, entre otras cosas. Gracias a la nueva conexión a la calefacción del distrito, el supermercado local tiene más de una fuente de ingresos al vender calor a los consumidores de calefacción del distrito de Sønderborg.

Conclusión

- Los supermercados desempeñan un papel importante en el próximo mercado de la red eléctrica inteligente. La flexibilidad que ofrecen es atractiva y se puede gestionar de forma relativamente sencilla sin grandes inversiones. La flexibilidad ha demostrado ser operativa tanto por sus tiempos de respuesta muy rápidos como para eventos programados con mucha antelación.
- La principal barrera para una mayor implantación es la falta de modelos de negocio y las regulaciones del mercado por lo que respecta a la red eléctrica.
- Los supermercados pueden convertirse en importantes suministradores de calor para la red de calefacción del distrito. Las ventajas evidentes, como la rápida amortización y la reducción de emisiones, hacen que la exportación de calor resulte muy atractiva para todas las partes.
- Si se pudiera aprovechar todo el potencial de la capacidad de los compresores instalados para generar calor durante las horas en que las tarifas eléctricas son más bajas se podría conseguir una aportación considerable para la calefacción en su conjunto.

Referencias
[1] Arnemann M. Real Energy Efficiency in Supermarket Refrigeration systems, Institute of Refrigeration Karlsruhe University of Applied Sciences, 2014.
[2] Lund,H et al ; 4th Generation District Heating (4GDH) Integrating smart thermal grids into future sustainable energy systems; Energy (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.energy.2014.02.089
[3] Funder-Kristensen T. Fösel G. Bjerg P. ; Supermarket refrigeration and heat recovery using CO2 as refrigerant, Cryogenics and Refrigeration Proceedings of ICCR2013 Paper ID: B129
[4] EU energy in figures , Statistical pocket book 2014, ISBN 978-92-79-29317-7
[5] Funder-Kristensen T., Green T., and Bjerg P. (2015) Supermarket refrigeration as an important smart grid appliance.

http://tekinfo.link/r1e43b91263

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