La ciudad de Estocolmo alberga una de las mayores redes de climatización de Europa desde que comenzó a construirse en los años 50.

En 2016 Fortum Värme concluyó la construcción de una enorme central de cogeneración con biomasa de 350 MW que aporta energía a la parte centro-sur de la red de calor de la ciudad. La nueva planta forma parte del complejo generador de energía Värtaverket y es propiedad del Ayuntamiento de Estocolmo y de la propia empresa.

Cada año, las instalaciones de la compañía suministran cerca de 8.300 GWh de energía en forma de calor, 400 GWh de refrigeración y 500 GWh de electricidad. Según su director general, Anders Egelrud, la cogeneración es una de las bases de la empresa puesto que permite aprovechar el 90% de la energía contenida en el combustible.

La construcción de la planta comenzó en 2013 como uno de los pilares estratégicos de la ciudad para alcanzar un sistema energético renovable y eficiente en 2030. La central utiliza biomasa forestal como combustible y ha provocado un aumento de la proporción de biocombustible empleado por Värtaverket del 45 al 70%.

“No es solo un importante paso para el desarrollo de un sistema de energía sostenible en la ciudad de Estocolmo, también constituye un ejemplo que pueden seguir muchos países y ciudades que están abordando retos de urbanización. Podemos aportar soluciones sostenibles que integran el tratamiento de residuos, la producción de biogás, las redes de refrigeración y otros aspectos de una economía circular”, afirma Egelrud.

Retos de ubicación

Tanto la construcción de la planta como ahora se gestión afrontan retos logísticos derivados de su localización y tamaño y de la afección de otra importante infraestructura pública cercana, la circunvalación norte de la ciudad. Además, se han tenido que observar estrictas regulaciones medioambientales y constructivas.

“Hemos empotrado la planta en el espacio disponible adaptándonos a todas las limitaciones que nos imponía el planeamiento”, explica Mats Strömberg, jefe de proyecto en Fortum.

Y no es una exageración; la forma del edificio principal, donde se aloja la caldera, la turbina y el sistema de tratamiento de los gases, se asemeja a una tarta sueca de boda, con su bordes redondeados y coronada en el centro. Si bien el permiso de obra otorgaba una altura máxima para la construcción de 22 m, una cláusula permitía construir dentro de un ángulo de 45 º desde el tejado a 22 m, “lo que nos ha permitido finalmente ubicar la caldera de 50 m de altura excavando menos en la roca de la base”, señala Strömberg.

Caldera policombustible

El corazón de la planta es una caldera de lecho fluido circulante con sobrecalentadores y recirculación de lecho de arena suministrada por Andritz Energy&Environment. Esta tecnología permite utilizar distintos combustibles gracias a la alta temperatura del lecho, que es capaz de igualar las fluctuaciones causadas por las diferencias en calidad del combustible, manteniendo de forma efectiva la combustión.

“El plan es utilizar biomasa de buena calidad, es decir, de origen forestal, corteza, astillas, etc. Pero siempre tenemos la posibilidad de utilizar, por ejemplo, carbón si surge algún problema con el suministro de biomasa –un barco que no llega por el hielo en el mar Báltico o un tren que no puede circular porque se han helado las vías”, argumenta Mats Strömberg.

La caldera tiene una potencia térmica de 350 MW y debe suministrar vapor a 560 ºC y 140 bar durante el periodo de garantía de 2 años.

“Aunque la caldera se dimensiona para entregar 540 ºC, hemos elevado 20 ºC más para incrementar la producción eléctrica”, señala Strömberg, en la turbina de 130 MW de Skoda Power. Si el rendimiento de la caldera aumenta, la turbina puede alcanzar los 153 MW.

“Es posible que Fortum decida aumentar la producción después de la entrega definitiva de la instalación, pero deberemos permanecer muy atentos a cualquier riesgo de corrosión en la caldera”, concluye Mats Strömberg.

Gestión del combustible

A plena carga, la caldera consume alrededor de 12.000 m3 de biomasa al día. Movilizar esta cantidad de material desde la terminal de recepción hasta el silo y de ahí a la caldera constituye una formidable tarea, ejecutada por la empresa especialista Raumaster.

Fortum Värme asume el contrato principal de suministro pues se encarga de la gestión del sistema completo de manejo del biocombustible: líneas de recepción de la astilla desde ferrocarril o barco; estaciones de cribado y trituración, incluidos los edificios; silos; sinfines y todos los sistemas de trasiego a caldera, junto con la instalación eléctrica, automatismos y sistema de detección y supresión de incendios.

El contrato también contempla el sistema de gestión de las cenizas desde el fondo de la caldera hasta el muelle.

Además, Raumaster ha provisto un sistema adicional de respaldo para transporte y trituración de carbón desde el silo existente a la nueva caldera.

Andritz se responsabiliza del manejo del combustible dentro de la sala de calderas, donde se han instalado dos sistemas de transporte, para la biomasa y el carbón, y los neumáticos de recogida de cenizas de fondo y volantes. También se ha colocado los dispositivos para recibir y movilizar el lecho de arena y caliza de la caldera.

Logística

Aproximadamente el 40% de la biomasa llega a Värtaverket por tren y el 60% por barco. El permiso medioambiental de la central le permite recibir hasta un 10% por transporte terrestre, aunque la compañía ni lo valora de momento.

“Cada día, de lunes a viernes, llega un tren con 4.500 m3. Y, en condiciones normales, llegan 3 o 4 barcos a la semana con un cargamento de entre 12.000 y 27.000 m3 de astilla. En breve será posible recibir embarcaciones de más de 100.000 m3, realizando el trasiego directo a caldera de 12.000 m3 al día. Los almacenes subterráneos pueden albergar tan solo 50.000 m3 de astilla, aproximadamente 4 días de suministro a plena capacidad”, explica Monica Lundgren, jefa de logística de Fortum.

La mayoría del combustible que llega en barco proviene de la región del Báltico, y del centro de Suecia y Noruega el que reciben por tren.

Los barcos descargan en una de las dos cintas de transporte, capaces de trasegar 1.500 m3/hora. Antes de entrar en la sala de cribado y trituración el material es pesado y se toman muestras para el análisis de humedad en su laboratorio.

En proyecto figura la instalación de un sistema estacionario de medición de la humedad en continuo.

Biomasa sostenible certificada

Fortum Värme es la primera empresas energética de Europa –y la segunda del mundo- en certificarse bajo el sistema FSC. Esto significa es posible verificar la trazabilidad de toda la madera que utiliza como combustible. La iniciativa forma parte de la estrategia medioambiental de la empresa, que pretende generar el 100% de la energía a partir de fuentes renovables o de recuperación en 2030 (recientemente la empresa anunció que adelanta la fecha de su objetivo a 2022).

Värtaverket KKV8

  • Propietario: Fortum Värme (integrada por Fortum y el Ayuntamiento de Estocolmo)
  • Capacidad térmica: 280 MW
  • Potencia eléctrica: 150 MW
  • Caldera: Lecho fluido circulante policombustible
  • Combustible: Subproductos forestales, restos de aserradero, corteza (carbón como respaldo)
  • Inversión: 480 M€
  • Construcción: 2013-2016

Suministradores principales


Adelanto del fin del carbón

En febrero de 2017, Fortum Värme anunció que piensa prescindir del carbón que aún utiliza en sus plantas de cogeneración en Estocolmo en el año 2022. También dio a conocer su intención de construir una nueva central al noroeste de la ciudad que utilizará combustibles renovables y/o de reciclaje.

La compañía eliminará gradualmente el uso del carbón en Värtavertek y reemplazará la central de cogeneración de 60 años de Hässelbyverket sin afectar al abastecimiento de la red de calefacción urbana de la ciudad.

Las iniciativas anunciadas por Fortum Värme incluyen:

  • Project Stockholm Data Parks para la recuperación de calor a gran escala de los centros de datos
  • Aumento de capacidad en las instalaciones de producción de calor existentes
  • Desarrollo continuo de la interacción con el cliente a través de la plataforma Open District Heat
  • Nuevas soluciones de digitalización para los clientes
  • Interconexiones y soluciones de almacenamiento en el eje principal de la red de calor
  • Nuevas centrales de generación con combustibles renovables o reciclados

Según la alcaldesa de Estocolmo, Karin Wanngård, “estas acciones suponen un gran paso hacia el objetivo de que Estocolmo sea una ciudad libre de los combustibles fósiles en el año 2040. Queremos seguir siendo un ejemplo para otras ciudades y es que dar prioridad al medio ambiente conlleva estos resultados”.

Anders Haaker/SVEBIO

Fotos: Hans Eketang

Publicado en BIE 35 – marzo 2017

Bioenergy International

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