How to Develop a Thermal Energy Network

How to Develop a Thermal Energy Network

El documento ofrece una guía práctica sobre cómo desarrollar Redes de Energía Térmica (TEN) como parte de los planes de descarbonización de una comunidad. Las TEN son sistemas de energía limpia altamente eficientes que utilizan bombas de calor de fuente de agua y tuberías subterráneas para reutilizar la energía térmica para calefacción, refrigeración y agua caliente. Estas redes trasladan y equilibran el calor entre edificios, aprovechando fuentes de calor existentes como las temperaturas subterráneas, el calor residual de edificios, procesos industriales o aguas residuales. Las TEN ofrecen emisiones significativamente más bajas que otros sistemas, proporcionan energía térmica asequible y resistente, y protegen a los clientes de la volatilidad de los precios de la energía. La guía explica por qué las TEN son una solución valiosa, qué son y cómo utilizar la guía. Luego, describe los pasos para identificar oportunidades, entender modelos de propiedad y desarrollar un proyecto TEN. Además, incluye recursos como hojas informativas, videos, hojas de trabajo y profundizaciones técnicas para ayudar a las comunidades a explorar e implementar las TEN. Está diseñada para líderes municipales, miembros de la comunidad, planificadores, negocios, organizaciones de vivienda y servicios públicos interesados en iniciar la planificación y el desarrollo de TEN. De igual forma, una TEN es más efectiva y rentable cuando se empareja con proyectos complementarios en la comunidad que están en etapas tempranas de desarrollo, como proyectos de infraestructura local, nuevos desarrollos y edificios con sistemas de calefacción que necesitan reemplazo. Las condiciones que podrían beneficiar el desarrollo de TEN incluyen proyectos de infraestructura en curso como reparaciones de sistemas de agua o aguas residuales, nuevos proyectos de construcción como desarrollos de vivienda asequible, y la presencia de grandes recursos de energía térmica como plantas de tratamiento de aguas residuales, instalaciones industriales o cuerpos de agua a menos de un cuarto de milla de edificios que pueden usar el calor o enfriamiento excedente. Empezar con la conexión de dos edificios puede demostrar la tecnología y los beneficios, inspirando una red más grande. Para adelantarse en un proyecto TEN, se recomienda inventariar los recursos de energía térmica locales, los edificios potenciales para la TEN e identificar oportunidades para integrar desarrollos futuros. Integrar las TEN en los planes locales y regionales y actualizar los sistemas que necesitan reemplazo teniendo en cuenta una TEN puede también sentar las bases para un proyecto exitoso.

El documento muestra una visión general y guía sobre el desarrollo de TEN, que son sistemas geotérmicos interconectados que utilizan tuberías subterráneas llenas de agua para calentar y enfriar edificios en un vecindario o centro de ciudad. Describe los pasos clave y las mejores prácticas involucradas en las cinco fases del desarrollo de un proyecto TEN: exploración, planificación, diseño y permisos, construcción, y operaciones. En la fase de exploración, se identifican a los interesados, se mapean los recursos de energía térmica, se realizan visitas al sitio, se evalúan los modelos de propiedad y se asegura el capital inicial. La fase de planificación incluye la realización de un estudio de viabilidad, la confirmación de los edificios y el dimensionamiento del sistema, y la toma de una decisión de avance o no para la financiación. En la fase de diseño y permisos, se diseña el sistema, se revisa con los interesados, se obtienen aprobaciones y permisos locales, y se finalizan los contratos. La fase de construcción se centra en la ejecución del proyecto, supervisión de los contratistas, adquisición de materiales e información a la comunidad sobre las interrupciones. La fase de operaciones enfatiza en fomentar una experiencia positiva del cliente, el seguimiento de los resultados del proyecto, la implementación de servicios de facturación y atención al cliente, la contratación de personal de mantenimiento y la compartición de datos del proyecto. El documento destaca los beneficios de las TEN, tales como asequibilidad, fiabilidad, seguridad, resiliencia y equidad, además de proporcionar materiales de apoyo como hojas informativas, recursos y hojas de trabajo para ayudar en el proceso de desarrollo. Las TEN, al incluir bombas de calor geotérmicas interconectadas y otros sistemas que capturan, reutilizan y comparten energía térmica entre edificios, ofrecen una solución prometedora para la calefacción y refrigeración limpia en Vermont. Estas redes proporcionan numerosos beneficios: asequibilidad y fiabilidad mediante fuentes de energía locales estables, mejora de la salud al eliminar la combustión, flexibilidad para adaptarse a los paisajes locales, resiliencia frente a condiciones meteorológicas extremas, acceso equitativo para todos los niveles de ingresos, propiedad y creación de riqueza local, preservación de empleos para mano de obra calificada, seguridad sin riesgo de explosiones o fugas, y reducciones significativas de emisiones. Las TEN pueden facilitar la electrificación exitosa de la calefacción y refrigeración al reducir la demanda máxima de electricidad, disminuir la necesidad de una costosa expansión de infraestructura de la red y aumentar la independencia energética. Las bombas de calor geotérmicas son altamente eficientes, utilizando mucha menos electricidad que las bombas de calor de fuente de aire o la calefacción por resistencia eléctrica. Al estar interconectadas, pueden equilibrar aún más las cargas de energía y compartir recursos térmicos entre edificios. Aunque no son adecuadas en todas partes, la implementación de Redes de Energía Térmica en áreas apropiadas, como centros urbanos, puede acelerar las reducciones de emisiones, aumentar la asequibilidad y contribuir a una transición energética suave en Vermont.

En otra instancia, dentro del documento se abordan tres modelos potenciales de propiedad para las redes de energía térmica (TENs): propiedad municipal, propiedad cooperativa/organizacional y propiedad de terceros privados. Detalla las ventajas, desafíos, consideraciones financieras y preguntas a considerar para el modelo de propiedad municipal. La propiedad municipal permite el control local, la coordinación con las prioridades comunitarias, el potencial de equidad, el acceso a recursos existentes y relaciones establecidas con los interesados. Sin embargo, los desafíos incluyen la limitada experiencia, restricciones de capacidad, ciclos políticos, necesidad de divulgación y educación, y aversión al riesgo. Establecer una corporación municipal o un distrito especial puede mitigar algunos inconvenientes. Las oportunidades de financiación para la propiedad municipal incluyen la recaudación de impuestos, tasas, autoridad de emisión de bonos y acceso a capital de bajo costo. La Ley de Reducción de la Inflación también proporciona subsidios directos para inversiones en energía limpia que califiquen por entidades no contribuyentes, como los municipios. El documento proporciona ejemplos de sistemas de calefacción distrital de propiedad municipal existentes en varias ciudades de Estados Unidos, demostrando la viabilidad de la propiedad municipal para las redes de energía térmica. A su vez, discute los diferentes modelos de propiedad para desarrollar y operar TENs: propiedad cooperativa, propiedad de terceros y propiedad municipal (no resumida aquí). Para la propiedad cooperativa, las ventajas incluyen el control local, la distribución equitativa de beneficios y un sentido de propiedad comunitaria. Los desafíos incluyen la dificultad de encontrar suficientes miembros, mantener un liderazgo consistente, altos costos de participación para los miembros y la posible falta de unidad con el tiempo. En cuanto a la propiedad de terceros, las ventajas incluyen una implementación más rápida, experiencia, transición sin problemas a la operación y posible alineación con los valores comunitarios si es una entidad con misión. Los desafíos incluyen la falta de transparencia, la responsabilidad ante la comunidad y posibles motivos de lucro que superan el bien público. Las terceras partes con fines de lucro pueden priorizar los retornos de los inversores sobre los intereses de los clientes, mientras que las terceras partes sin fines de lucro pueden enfrentar desafíos de financiación. Adicionalmente, proporciona ejemplos de modelos de propiedad cooperativa y de terceros para sistemas de calefacción/refrigeración distrital. Además, describe las consideraciones clave y las implicaciones financieras para cada modelo de propiedad al desarrollar una TEN.

 

En definitiva, el documento proporciona una guía para el desarrollo de TEN como parte de los esfuerzos de descarbonización comunitaria. Estas redes, basadas en sistemas geotérmicos interconectados, ofrecen una solución eficiente y limpia para la calefacción y refrigeración de edificios, utilizando bombas de calor de fuente de agua y tuberías subterráneas. Las TEN permiten reutilizar energía térmica de diversas fuentes, lo que resulta en emisiones significativamente más bajas y mayor resistencia frente a la volatilidad de los precios de la energía. La guía detalla las fases clave del desarrollo de un proyecto TEN, desde la exploración y planificación hasta la construcción y operación, subrayando la importancia del compromiso con los interesados y la integración de proyectos comunitarios complementarios. Asimismo, aborda tres modelos potenciales de propiedad: municipal, cooperativa y de terceros, describiendo sus ventajas, desafíos y consideraciones financieras. En conjunto, el documento ofrece recursos prácticos y ejemplos reales, destacando las TEN como una solución prometedora para la transición energética, mejorando la asequibilidad, la fiabilidad y la equidad en las comunidades.

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