Comunicación presentada al III Congreso Ciudades Inteligentes:
Autores
- Beatriz Garcinuño, Auxiliar de Desarrollo Rural, Ayuntamiento de Gotarrendura
- Fernando Martín, Ingeniero Técnico Industrial
Resumen
Uno de los impactos negativos medioambientales es la contaminación atmosférica, siendo las emisiones contaminantes una de las causas del deterioro de la calidad del aire. El uso irracional de la energía hace que suban los niveles de contaminación que provocan el efecto invernadero. La Eficiencia Energética y las Energías Renovables, además de combatir este proceso, están muy ligadas al ahorro económico. Cualquier municipio estaría dispuesto a implantar estas medidas sin que se viera perjudicado el desarrollo de su actividad. Como se puede entender, los municipios más pequeños se ven afectados por la oscilación de las tarifas del consumo energético. Si se tienen además instalaciones anticuadas y poco eficientes, es difícil hacer frente a dichos gastos. Con la implantación de sistemas de Energías Renovables y Eficiencia Energética en las dependencias municipales, se puede recortar los gastos energéticos y hacer frente a los gastos económicos del municipio sin la necesidad de una subida de impuestos en las tasas municipales. Viéndose así beneficiados todos los vecinos además del Medioambiente.
Palabras clave
Eficiencia Energética, Energía Renovable, Ahorro Energético, Ahorro Económico, Paneles Solares, Cristales Fotovoltaicos, Grupo de Presión, Grupo de Bombeo, Aerobomba, Biomasa, Eficiencia Hídrica
Introducción
El cambio climático es una gran amenaza para el Medioambiente. La contaminación producida por los gases de efecto invernadero, dejan cifras que hacen reflexionar. Desde el inicio de la Revolución Industrial (aproximadamente 1760) la concentración de CO2 ha aumentado en un 43% (para el 2013). Nuestro modelo energético basado en la producción y uso de energía es una de las principales causas responsables de este cambio. La solución puede empezar por las Administraciones Públicas.
Gotarrendura es un municipio de la provincia de Ávila, perteneciente a la Comarca de La Moraña, con un censo de 164 habitantes, de los cuales 62 son mujeres que corresponden al colectivo de discapacitados, internas en la residencia “Villa Santa Teresa”, del resto de los empadronados 48 son mayores de 65. Estos datos reflejan una población envejecida y con limitaciones para el desarrollo del pueblo. A estos datos se suma que el consistorio, en 2010, tenía un porcentaje de gastos ocasionados por el consumo eléctrico de un 60% respecto a los ingresos de las Partidas Estatutarias. Viéndose inviable poder mantener estos gastos sin que los vecinos se vieran perjudicados ya fuera por, una subida de impuestos municipales, deteniendo el desarrollo de sus actividades o mermando la calidad de los servicios.
Desde el Ayuntamiento se empezó a tener una intención de cambio, basada en una mezcla de conocimientos de las nuevas tecnologías, conciencia del cuidado medioambiental y un agravante de los gastos que ocasionan el desmesurado uso de la energía eléctrica en las diferentes dependencias municipales. Necesarias para además de iluminar, calefactar la escuela y el ayuntamiento, y dar servicio de abastecimiento de agua potable al municipio. La Eficiencia Energética y las Energías Renovables comienzan a ser un objetivo prioritario para Gotarrendura, sintiendo la necesidad de transformar el antiguo sistema a uno de energías limpias. Viendo que además podía ser una fuente de desarrollo de empleo para el municipio. Se empieza a buscar un modo energético que produzca un cambio en energías limpias, ahorro y eficiencia.
Descripción de la solución
Gotarrendura es un municipio correspondiente a las llanuras cerealistas propias del centro peninsular, lo que en un principio podía parecer negativo para el desarrollo del municipio, se vio como una oportunidad. Se podía aprovechar de algún modo las horas de sol que se tiene en este tipo de terrenos.
En 2004 a través de un “Estudio de Viabilidad para instalar un huerto solar en el municipio”, financiado por medio de una subvención concedida por el Servicio Público de Empleo para el fomento del desarrollo rural y cofinanciado por el Fondo Social Europeo. El informe favorable junto a la buena climatología y la existencia de una subestación en el término del municipio, facilitó el proceso de la instalación.
Actualmente se cuenta con:
- Adecuar la contratación del suministro eléctrico.
- 2006. Huerta solar de 1,4 MW y una extensión de 5,6 hectáreas.
- 2007. Huerta solar de 2 MW y una extensión de 7 hectáreas.
- 2008. Huerta solar con seguidores de 1 MW y una extensión de 8 hectáreas.
- 2008. Huerta solar de 100kW y una extensión de 1,3 hectáreas.
- 2008. Huerta solar “Sobre cubierta” de 3,3 kW.
- 2009. Huerta solar de captadores termosolares de 9,9 MW. Sin pre asignación.
- 2010. Huerta solar de 2 MW. Fase de pre asignación.
- 2010. Huerta solar con seguidores de 2 MW. Fase de pre asignación.
La apuesta de Gotarrendura por un desarrollo tecnológico, innovador, sostenible y social, participando de estudios de investigación, incluso a nivel europeo, hace que comience un cambio en la vida del municipio. Se realizan diferentes estudios para mejorar las dependencias municipales, queriendo llegar a ser un municipio eficiente y ejemplar. Conociendo cual era la problemática se fija los objetivos. Cómo conseguirlos, su finalidad y la línea de actuación.
Objetivos principales:
- Adecuar la contratación del suministro eléctrico.
- Rehabilitar edificios municipales utilizando la técnica de construcción de adobe.
- Mejorar el alumbrado público por uno de menor consumo.
- Cambiar el sistema de abastecimiento de agua por uno más eficiente.
- Cambiar los sistemas de calefacción eléctrica por calefacción biomasa.
- Implantar medidas alternativas para el bombeo de agua potable.
- Conseguir autosuficiencia energética en grupo de presión de agua potable.
- Apoyar proyectos de Innovación.
Metodología
Adecuación de la contratación del suministro eléctrico
Las primeras medidas fueron auditar los distintos puntos municipales de suministro eléctrico. Se comprobó el abono de facturas a la empresa distribuidora, verificando el incremento con los datos comparativos de 2010 al 2012. Se puso en marcha un análisis de cada punto y ver las mejoras que se podían realizar. Teniendo en cuenta las potencias contratadas, el uso al que estaba destinado, tipo de calefacción y tiempo de uso de edificio, se realizó una contratación adecuada a las necesidades y con una compañía eléctrica que ofrecía el mejor precio. Las acciones fueron:
- Contratación adecuada en alumbrado público, albergue turístico y báscula.
- Bajada de potencia contratada en Escuela, Ayuntamiento, Casa de Acogida, Punto de Información y Bar.
En la gráfica se puede observar la tendencia del gasto que se encontraba en alza.
Rehabilitación de edificios municipales utilizando la técnica de construcción de adobe
La apuesta por la eficiencia energética junto y por la tradición, lleva a rehabilitar varios edificios municipales, utilizando la técnica de la construcción con adobe. Este material se caracteriza por la capacidad aislante, tanto térmica como acústicamente, teniendo así un ahorro energético. Los materiales que lo componen tiene un bajo impacto medioambiental y llegado el fin de la vida útil de la edificación (que puede llegar a superar los 100 años) pueden volver a ser integrados en el entorno.
Se rehabilitaron el edificio donde se encuentra la sede de la Asociación Cultural Santa Teresa, manteniendo la tipología de construcción de la zona, y el edificio de las escuelas municipales respetando la construcción en tierra.
El Albergue Municipal “Casa del Maestro” y “Entre Adobes”, se rehabilitó mediante un sistema de construcción sostenible, con elementos de construcción tradicional como los adobes y la ventilación natural (cubierta diseñada para mantener la temperatura natural y rejillas en las ventanas para regular la adecuada renovación del aire) junto las nuevas tecnologías con un captador termosolar y cerramiento BIPV (Building Integrated Photovoltaics), encargado de la creación de energía eléctrica.
Se edificaron tres viviendas de Protección Social, financiadas mediante un convenio entre la Junta de Castilla y León y el Ayuntamiento de Gotarrendua, este último promotor de las viviendas. Estas viviendas obtuvieron una calificación energética tipo A. Se siguió un modelo de construcción ecológico y sostenible, usando para el muro tierra prensada, un material parecido al adobe. La calefacción de los tres edificios es de biomasa, y la óptima orientación con respecto al sol hace que sean viviendas con una excelente climatización.
Mejora del alumbrado público
El alumbrado público ocasionaba un consumo importante en los gastos municipales, ocasionados por unas instalaciones antiguas. La iluminación la proporcionaban bombillas de vapor de mercurio, que fueron sustituidas por unas de vapor de sodio, junto a una reductores de flujo y reordenamiento de líneas de distribución, para conseguir que fuera más eficiente.
Eficiencia Hídrica
En 2010 se comenzó el cambio la red de abastecimiento de agua potable. El proyecto se llevó a cabo por tramos, que duraría hasta el 2014. Se sustituyeron las tuberías de fibrocemento, que estaban en un precario estado de conservación, con roturas e importantes pérdidas de agua, por unas de polietileno de banda azul de alta intensidad. Se aprovechó a colocar bocas de riego, totalmente equipadas y con conexión a la red de distribución. Las obras de los diferentes tramos son costeadas a través de financiación propia y de la Diputación Provincial de Ávila.
Cambio de los sistemas de calefacción eléctrica por calefacción biomasa
Gotarrendura tiene dos edificios, la escuela y el ayuntamiento, con uso diario de calefacción. Aunque el sistema era por radiadores eléctricos de bajo consumo, el coste económico en los meses de invierno era alto, debido al precio de la energía y la potencia contratada. Después del estudio de ahorro económico empezaron las fases del proyecto para cambiar el sistema antiguo por uno de biomasa.
En enero de 2013 se instaló una estufa de pellets en la escuela con una potencia de 6 kW, seguida por la instalación de dos estufas en el ayuntamiento, una en el salón de la planta principal con una potencia de 13 kW canalizable que calienta dos instancias (sala de consultas médica y enfermería). La segunda se colocó en la planta superior con una potencia de 6 kW. Las diferentes plantas tienen usos independientes, por lo que funcionan según la necesidad, consiguiendo así un ahorro de energía. En 2014, debido a un incremento de alumnos en la escuela, se instala otra estufa con una potencia de 6 kW, para calefactar un aula adicional.
Gracias a la subvención concedida por Diputación de Ávila para la reparación, conservación y mejora de colegios, se pudo realizar el cambio del sistema de calefacción de la escuela.
Grupo de bombeo
El sistema de abastecimiento de Gotarrendura se basa en una perforación subterránea, a una profundidad de 60 m aproximadamente y con un motor de 7,6 CV. El agua es trasladada hasta un depósito por un grupo de bombeo que controla su llenado por sensores de máximo y mínimo. Junto a esta captación existe un pozo que anteriormente no se utilizaba para el abastecimiento, en 2014, tras análisis de la calidad del agua, se legalizó ante la Confederación Hidrográfica del Duero.
Ante el incremento del gasto anual y la subida de las tarifas eléctricas, se instaló una aerobomba y se suplementa con un panel solar de 1 kW, un proyecto piloto que pretende reducir los costes de facturación eléctrica, mediante un sistema que utiliza la energía del viento y el sol para el bombeo y distribución de agua potable. El mecanismo de la aerobomba convierte el movimiento rotativo accionado por viento en movimiento lineal produciendo la acción de bombeo. De esta manera, el agua es bombeada y trasladada al depósito, la instalación se complementa con una válvula de tres vías monitorizada para poder utilizar varios sistemas (abastecimiento de red, solar y eólico), dando preferencia a la aerobomba. Así mismo se lleva un registro monitorizado sobre el caudal de agua extraído, que junto con los datos del viento (Gotarrendura es agente colaborador de la AEMET, dispone de una estación meteorológica) servirá para que este proyecto pueda ser transferido a otros municipios.
Grupo de presión
El consumo energético y económico del grupo de presión era alto, se hicieron estudios para tomar las medidas más adecuadas para disminuir el gasto sin mermar la calidad del servicio.
Actualmente el grupo de presión del depósito municipal está aislado de red. Esto se ha conseguido con varios proyectos. Se hizo una instalación de 20 paneles fotovoltaicos, después de varias comprobaciones se verificó que era capaz de generar la energía eléctrica demandada por el grupo de presión y que podían trabajar aislado de red con un almacenamiento. Para ello se colocaron 24 baterías que acumulan la producción de las placas durante el día, consiguiendo ser un grupo de presión aislado de red.
Apoyo a proyectos de Innovación
PROYECTO HERB. El objetivo de este proyecto es la implantación de medidas de eficiencia energética en edificios residenciales de diferentes países de la Unión Europea, en concreto Reino Unido, Suiza, Portugal, Países Bajos, Italia y España. Este proyecto innovador está financiado por la Comisión Europea dentro del 7º Programa Marco y participan diferentes entidades. El único participante español es Onyx Solar Energy, empresa de base tecnológica responsable de estudiar y desarrollar sistemas de fachada multifuncional fotovoltaica con propiedades activas y pasivas. Se seleccionaron varias construcciones antiguas, siendo elegida una vivienda en Gotarrendura, consiguiendo reducir su consumo un 80% mediante las tecnologías más apropiadas, convirtiéndose en un ejemplo de rehabilitación que va más allá de las soluciones convencionales, siendo un ejemplo único en España.
VORTEX. Este proyecto está basado en la deformación producida por la vibración inducida por el viento al entrar en resonancia en un tubo fabricado con materiales piezoeléctricos y fibra de vidrio o fibra de carbono. El dispositivo consiste en un cilindro vertical semirrígido, anclado en el terreno en el que se genera energía eléctrica por la deformación de los materiales piezoeléctricos. La inquietud de Gotarrendura por nuevos proyectos de investigación motivó para facilitar a la empresa un terreno municipal con excelentes características para la realización de las primeras pruebas en terreno con equipos de 2,5 y 4 metros.
Resultados
Con el nuevo sistema de adecuación de potencias, cambio del sistema de calefacción por biomasa, actuación del grupo de presión con un sistema aislado a la red, actuación en el grupo de bombeo con la instalación de la aerobomba y la placa fotovoltaica, los resultados se pueden resumir con una bajada de gasto, como se refleja en las tablas, por lo que conlleva a una bajada de emisiones de CO2.
Desde la alarmante cantidad de 17.899,70 € del año 2012 al resultado del año 2016 de 7.541,46 €, supone una bajada de costes de 10.358,24 €, es decir, un ahorro de un 57,87% sin tener en cuenta la subida del I.V.A. (del 18% año 2012 al 21% actualmente), así como las continuas subidas del precio del término de potencia y subida del coste de energía. La suma del consumo de luz y de pellets, es inferior que en los años anteriores con el sistema eléctrico.
Gotarrendura invirtió las ayudas que recibe en energías renovables y eficiencia energética, por lo que se ha obtenido una bajada del gasto en las facturas de luz, que ha hecho que el Ayuntamiento no tenga que subir los impuestos, tasas de basura o agua a los vecinos del municipio, viéndose así beneficiados. Todo ello sin perder la calidad de los servicios ni el desarrollo de la actividad.
El Ayuntamiento ha sido un ejemplo para apoyarse en Universidades (privadas y públicas) para hacer Trabajos de fin de carrera, máster o de grado, para la implementación de nuevos proyectos energéticos.
Actualmente se tiene, como fruto de esta colaboración, una posibilidad de proyecto, con datos, números, mejoras, retorno, etc., que es suministrar agua desde la perforación del sondeo, de forma gratuita y renovable, para tener una posibilidad de ahorro e implementación de las energías renovables.
Agradecimiento
Agradecer a los habitantes de Gotarrendura el apoyo, participación y entusiasmo, con el que han acogido las iniciativas de la Corporación Municipal. A VORTEX y Onyx Solar Energy, por hacer realidad sus proyectos en el municipio.
Referencias
- Ayuntamiento de Gotarrendura, 2015. Memoria Renovación “Ciudad de la Ciencia y la Innovación”.
- Raquel Delgado Gallego, 2016. Optimización de la eficiencia energética en los suministros municipales de la localidad de Gotarrendura (Ávila)
- Cambio Climático Global. Gases de efecto invernadero. (Enero 2017)
- Instituto Geográfico Nacional. Ministerio de Fomento. La Contaminación en España (Enero 2017)