Para avanzar en la descarbonización de SMS group, GETEC ha instalado un innovador sistema de conversión de electricidad en calor que incorpora uno de los mayores sistemas de bombas de calor aire-agua disponibles actualmente en Alemania.

Compensar 6000 toneladas de CO₂ requiere más de 200 000 árboles. En la planta de producción de SMS group en Hilchenbach, a unos 100 kilómetros al este de Colonia, un nuevo sistema de conversión de electricidad en calor de GETEC permite ahorrar precisamente esa cantidad de CO₂ al año. Este sistema único en su clase suministra calor a 50 000 m² de naves, oficinas y edificios y, además, ahorra aproximadamente un 15 % de energía gracias a su mayor eficiencia. La implantación de este sistema totalmente eléctrico es un factor clave para que SMS group alcance el objetivo de neutralidad climática en la planta de Hilchenbach de aquí a 2030.

SMS group es reconocido en todo el mundo por sus tecnologías, productos y servicios para la industria metalúrgica. GETEC opera desde 2004 una central térmica basada en combustibles fósiles que suministra calor a los edificios de SMS en Hilchenbach, y ahora la ha transformado. El nuevo sistema de bombas de calor aire-agua convierte la red de calefacción en un sistema neutro en gases de efecto invernadero, con una cascada de bombas de calor de dos etapas, una caldera eléctrica, un depósito de acumulación de calor y equipos periféricos para calentar el agua.

Un sistema de bombas de calor que lo cambia todo

Se calcula que las bombas de calor aire-agua suelen consumir entre un 70 y un 80 % menos de energía que las calderas alimentadas con combustibles fósiles. Además, son muy eficientes y generan entre tres y cinco unidades de calor por cada unidad de electricidad consumida. En Hilchenbach, las nuevas bombas de calor de GETEC sustituyeron al sistema existente de gas natural y transformaron la red de calefacción de 3,4 kilómetros en un sistema respetuoso con el clima.

El sistema consta de cuatro bombas de calor aire-agua combinadas en una solución de calefacción integrada que es actualmente uno de los mayores sistemas de este tipo instalados en Alemania. Estas bombas extraen energía térmica del aire ambiente, incluso a temperaturas bajo cero, y la almacenan en depósitos. A continuación, las bombas de calor agua-agua calientan el agua de los depósitos hasta alcanzar los 85 °C. De este modo, todo el sistema genera una potencia térmica de 4 MWth. Un sistema de almacenamiento intermedio garantiza la disponibilidad de calor en los momentos de mayor demanda, mientras que una caldera eléctrica eleva la temperatura de impulsión hasta los 95 °C. Al tratarse de un sistema cerrado, no se necesita ni se consume agua adicional.

«Esta planta de conversión de electricidad en calor es un elemento clave en nuestro camino hacia una actividad neutra en emisiones en la planta de Hüttenbach», afirma Fabiola Fernandez, directora financiera de SMS group. «Estamos impulsando la descarbonización de la industria siderúrgica mundial. Sin embargo, para nosotros es igual de importante asumir responsabilidades internamente y aplicar la sostenibilidad de forma coherente en nuestras plantas».

Para reducir los costes del proyecto y acortar el plazo de construcción, el sistema de conversión de electricidad en calor se integró en la sala de calderas existente. GETEC realizó un enorme esfuerzo para mantener en funcionamiento el sistema antiguo durante las obras y garantizar así un suministro de calor ininterrumpido.

Proceso por etapas y control digital

El proceso por etapas de la bomba de calor se adapta a la estación del año y a las necesidades de calefacción. Una vez extraída y almacenada la energía del aire ambiente, las bombas de calor transforman la energía almacenada hasta el nivel de temperatura de salida deseado. La caldera eléctrica se controla externamente para participar en el mercado eléctrico, lo que permite a SMS generar ingresos adicionales al contribuir al mercado energético local y, al mismo tiempo, ayudar a estabilizar la red.

El sistema de control inteligente cuenta con un modelo de previsión y uso predictivo basado en IA que ajusta el funcionamiento en función de la meteorología y la carga. Los cuatro modos de funcionamiento (generación, almacenamiento, absorción y carga) permiten al sistema optimizar la energía, desacoplar en el tiempo la generación de calor de su uso y, sobre todo, utilizar electricidad barata y procedente de fuentes renovables.

«El cambio a las energías renovables y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero suponen una contribución importante a nuestros esfuerzos de sostenibilidad, que no solo se centran en la reducción de emisiones en toda la cadena de valor, sino también en las actividades internas de la empresa», afirma Marc Hoffmann, vicepresidente ejecutivo de SMS group.

Innovador sistema de conversión de electricidad en calor que incorpora uno de los mayores sistemas de bombas de calor aire-agua disponibles actualmente en Alemania.

Rumbo a un futuro sostenible

GETEC ha preparado el sistema para el futuro con un diseño modular que puede ampliarse con componentes regenerativos adicionales. Esto podría incluir la integración en el sistema de fuentes de calor residual, como electrolizadores y pilas de combustible, para aumentar aún más la eficiencia energética de la planta.

En el proyecto, GETEC se encargó de las autorizaciones, la ingeniería, la instalación de la planta y la financiación, entre otros muchos aspectos. GETEC también se ocupará de la operación, el mantenimiento y la asistencia técnica durante los próximos ocho años. Subvencionado por el Ministerio Federal de Economía y Energía de Alemania y financiado por la Unión Europea – NextGenerationEU, el proyecto pone de relieve el compromiso de GETEC y SMS group con el abandono de los combustibles fósiles y la ejecución de proyectos energéticos sostenibles.

«Se trata de un proyecto emblemático para todo el sector energético», afirma el Dr. Zimmermann. «Ofrece un modelo viable de sistemas de suministro de calor descarbonizados y flexibles, sin combustibles fósiles, para una amplia variedad de sectores de la industria y municipios».