IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - Enero/Febrero 2017 - 35

En los sistemas de calefacción urbanos, el calor se almacena en
los gasoductos y también en los revestimientos del edificio, dando
por resultado un perfil diario con poca variación, impulsado
principalmente por las variaciones de temperatura del ambiente.

horas
✔✔ masa térmica de los edificios: 2-12 horas
✔✔ edificios con almacenamiento de agua caliente: 2-24
horas
✔✔ tuberías de calefacción urbanas: 1-5 horas
✔✔ almacenamiento de calor urbano: de horas a varios
días.
Por razones económicas, el agua se utiliza comúnmente
como un medio, aunque existen otros materiales de almacenamiento de calor viables. Un metro cúbico de agua cambiando de 55 a 95 °C ofrece unos 58 kWh de almacenamiento de energía térmica. En una casa no tan bien aislada
en un día frío, esto duraría aproximadamente medio día.
Puede llegar a ser muy poco práctico instalar tanques de
agua caliente mucho más grandes dentro de edificios residenciales debido a que requieren un espacio considerable
y es probable que no quepan a través de los marcos de las
puertas. La mayoría de los tanques de agua existentes son
mucho más pequeños. En consecuencia, en su mayor parte,
los tanques de agua caliente ofrecen flexibilidad limitada
por una constante de tiempo limitada, aunque la flexibilidad
puede ser útil para el sistema eléctrico cuando se agrega a
millones de casas.
El costo de almacenamiento de energía térmica en tanques de agua disminuye rápidamente con un tamaño de tanque más grande (Gráfico 6). Pueden lograrse constantes de
tiempo más largas y, en consecuencia, una mayor flexibilidad si el tanque de agua caliente fuera demasiado grande.
Compartir el tanque entre varios edificios disminuiría, a
su vez, los costos específicos. Los sistemas de calefacción
urbanos ya utilizan a menudo tanques grandes para hacer su
operación más flexible.
Los usos finales de la electricidad térmica tales como el
calentamiento de agua, la refrigeración o la calefacción de
ambientes y los refrigeradores o congeladores son una fuente
apropiada de flexibilidad debido a su naturaleza discrecional,
su inherente inercia térmica y sus grandes volúmenes. La
gran inercia térmica significa que estas cargas pueden apagarse durante un tiempo sin afectar la comodidad del consumidor. Además, debido a que las cargas flexibles consisten
en una serie de aparatos dispersados en todo el sistema, la
confiabilidad puede ser estadísticamente mayor en comparación con una planta de energía convencional individual.
enero/febrero de 2017

El revestimiento del edificio en sí mismo también proporciona inercia térmica dependiendo del nivel de aislamiento y
de la masa térmica del edificio. En una casa bien aislada, la
carga eléctrica puede cambiarse (de 2 a 12 horas dependiendo
del edificio) y, al mismo tiempo, se mantiene la comodidad del
consumidor. El precalentamiento o preenfriamiento aumenta
la flexibilidad pero, por lo general, también aumenta el consumo de energía (dependiendo del nivel de aislamiento). El
almacenamiento térmico y el precalentamiento en edificios
permiten un potencial de desplazamiento de la demanda considerable a un costo comparativamente bajo.

Pronóstico
El pronóstico de la carga térmica se utiliza frecuentemente
en sistemas de calefacción urbanos y para el cálculo de
las cargas de calefacción eléctrica. La incertidumbre de
los pronósticos de carga de calor es importante cuando se
intenta optimizar la calefacción o refrigeración. El pronóstico de fallas puede conducir a costos injustificados o
a temperaturas interiores molestas. Por ejemplo, cuando
un error en el pronóstico de carga de calor persiste en una
dirección durante múltiples horas, el almacenaje de calor
puede vaciarse o llenarse, después de lo cual ya no es útil.
Cuando no se considera la incertidumbre, optimizar el uso
del almacenamiento de calor es muy fácil y los resultados
de los modelos o las estrategias de control son demasiado

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Ahorro en Costo de
Integración RES (£ / MWh)

✔✔ refrigerador o congelador doméstico: 15 min-1 hora
✔✔ sistemas de refrigeración de supermercados: 15 min - 3

12
10

Respaldo
En Equilibrio (OPEX)
En Equilibrio (CAPEX)

8
6
4
2
0

2030

2050

Gráfico 8. Reducción en los costos de integración de
producción de renovables (sector eléctrico únicamente)
posibilitada por la operación integrada de los sectores de
electricidad y calefacción.
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