Proyecto de investigación: Almacenamiento de calor para un Berlín climáticamente neutro

Berlín se encuentra en camino hacia la neutralidad climática, y una parte esencial de esta transición es el suministro de calefacción. Para ayudar a la ciudad a lograr su objetivo, el Instituto Reiner Lemoine (RLI), el Instituto de Investigación Económica Ecológica (IÖW) y el Instituto de Protección del Clima, Energía y Movilidad (IKEM) realizaron un estudio conjunto. Sus hallazgos demostraron la necesidad de grandes sistemas de almacenamiento de calor estacional en Berlín.

¿Por qué son tan importantes estos sistemas de almacenamiento de calor? Permiten almacenar calor adicional durante los meses de verano y utilizarlo en invierno, cuando la demanda es mayor. Con el tipo de almacenamiento adecuado, en concreto el almacenamiento de calor en acuíferos, Berlín puede reducir su dependencia de los combustibles fósiles y aliviar la presión sobre la red eléctrica. El almacenamiento de calor en acuíferos almacena y recupera calor en capas freáticas aisladas.

«El almacenamiento de calor nos permite utilizar las energías renovables de forma más eficiente», explica Marie-Claire Gering, del RLI. «Reduce la dependencia de los combustibles fósiles y alivia el sistema energético, lo que lo hace esencial para un suministro de calefacción neutro en carbono en Berlín». Sin embargo, los investigadores consideran necesario tomar medidas en relación con la disponibilidad de espacio, la incertidumbre en el proceso de aprobación y la información sobre las condiciones geológicas.

Los sistemas de almacenamiento de calor pueden aprovechar eficazmente el calor residual local y las fuentes de calor renovables, como los centros de datos, el calor de las aguas residuales o la energía solar térmica. A medida que aumentan los precios de los combustibles fósiles (debido al comercio de emisiones y a la creciente electrificación del suministro de calefacción), el almacenamiento de calor se convierte en una opción económicamente cada vez más atractiva.

En cuanto al almacenamiento de calor a gran escala y a corto plazo, Berlín podría aumentar sustancialmente la proporción de calor renovable en todo su suministro de calefacción. El almacenamiento a largo plazo podría incrementar la proporción de calor renovable y calor residual en aproximadamente cinco puntos porcentuales, con una capacidad de almacenamiento de hasta 440 gigavatios hora. Mientras tanto, el almacenamiento a corto plazo, como los tanques de agua caliente, podría estabilizar la red eléctrica y amortiguar los picos de demanda, lo que resultaría beneficioso duplicar o triplicar la capacidad actual de almacenamiento a corto plazo.

En redes distritales descentralizadas, el almacenamiento de calor en acuíferos podría almacenar hasta el 33 % del calor anual. Particularmente beneficioso para fuentes de calor residual urbanas como centros de datos o sistemas de alcantarillado, este tipo de almacenamiento es crucial porque aprovecha al máximo su energía.

Un desafío importante es el espacio limitado para los depósitos térmicos superficiales, que también enfrentan obstáculos legales y de planificación. Las soluciones subterráneas, como el almacenamiento de calor en acuíferos, son una alternativa prometedora, pero la idoneidad geológica del subsuelo de Berlín para este tipo de almacenamiento aún requiere investigación. Una Hoja de Ruta Geotérmica aprobada por el Senado busca subsanar esta deficiencia de conocimiento.

Además de estos desafíos técnicos, la incertidumbre en los procedimientos de aprobación y la falta de transparencia en las prácticas administrativas pueden dificultar la implementación del almacenamiento de calor. La expansión del almacenamiento de calor podría acelerarse con un impulso político que lo defina como una medida de bienestar público. Otros desafíos incluyen los altos costos de inversión y los obstáculos tecnoeconómicos que prevalecen en la transición a las energías limpias.

Los resultados del proyecto aportan información muy valiosa para la planificación térmica de Berlín en su búsqueda de la neutralidad climática.