El tratamiento térmico es el proceso que más energía consume en muchas plantas de producción. El tratamiento térmico es, por tanto, el proceso más afectado por la inminente transición energética. Sin embargo, desde otra perspectiva, también puede decirse que es donde existe el mayor potencial para configurar con éxito la transición energética.
En todos los países industrializados del mundo se observa un aumento de las energías renovables en las redes eléctricas. El objetivo político en la mayoría de los países es lograr la completa neutralidad de los gases de efecto invernadero en las redes eléctricas entre 2045 y 2050. Como ocurre con todos los objetivos políticos, la velocidad del proceso de transformación puede verse frenada o acelerada por las distintas corrientes políticas. Los distintos países también tienen estrategias diferentes. En resumen, puede decirse que la dirección está clara, pero la velocidad de la transformación es difícil de estimar. Quizá la neutralidad de los gases de efecto invernadero no se alcance hasta 2065. Sin embargo, cualquiera que encargue hoy un horno se enfrentará a la cuestión aunque la transformación sea mucho más lenta, dentro de los 40 años de vida útil típica de un horno. Todos los responsables de inversiones con los que hablamos son conscientes de ello.
La mayor desventaja de la electricidad renovable es su escasa capacidad de almacenamiento. La tecnología de las baterías sigue avanzando y ya es una alternativa real a los coches con motor de combustión en el sector automovilístico. Sin embargo, los coches particulares suelen utilizarse sólo durante una hora y las 23 horas restantes del día están disponibles para su recarga. La tecnología de las baterías tiene menos sentido para los sistemas de calefacción industrial, que tienen que funcionar 24 horas al día, de 5 a 7 días a la semana por razones de eficiencia. Por lo tanto, si se opta por la electrificación total para calentar un sistema de calefacción, se pasa a depender del precio de la electricidad, que depende en gran medida de la normativa gubernamental y es, por término medio, unas 2-3 veces superior al precio del gas natural.
La mayoría de las tarifas eléctricas son independientes de la hora del día y la estación del año. También hay límites a los picos de electricidad para los grandes consumidores. Sin embargo, en la bolsa europea, el precio de la electricidad para el día siguiente se fija siempre al mediodía, en función de la hora del día (precio para el día siguiente). Para que un proveedor ofrezca una tarifa independiente de la hora, debe tener en cuenta las fluctuaciones y cubrirlas con recargos de riesgo. Los proveedores de electricidad rara vez están dispuestos a que sus tarifas sean deficitarias (EDF de Francia es probablemente una excepción en este caso). El riesgo para un proveedor de electricidad se limita eligiendo la fuente de energía más cara (a menudo gas natural) en caso de duda y dividiéndola por la eficiencia correspondiente de generación de electricidad (30-40%).
Esto explica también por qué el precio de la electricidad es 2 ó 3 veces superior al del gas natural. En el futuro cabe esperar la misma dependencia del precio del hidrógeno. La electricidad verde costará 2-3 veces más que el hidrógeno si se vuelve a convertir en electricidad a partir de las instalaciones de almacenamiento de hidrógeno. Sin embargo, si se dispone de energía solar o eólica, esto sólo se aplica a la parte que se produce adicionalmente. Esto se debe a que la electricidad verde casi sólo tiene costes fijos, ya que no hay que comprar combustible para su generación. A menudo está a disposición de las empresas de forma casi gratuita en determinadas cantidades a través de sus propias plantas de generación, sin necesidad de utilizar redes eléctricas externas. Debido a las complicadas interrelaciones del mercado eléctrico, en la actualidad existen incluso precios de la electricidad negativos, ya que el consumo rara vez se adapta al volumen de generación y no todas las centrales eléctricas pueden cerrarse a voluntad. La llamada carga base de una central eléctrica, por debajo de la cual no puede reducirse, perturba por tanto en cierta medida las redes. Esto ocurre con mayor frecuencia los domingos y festivos de verano.
Tanto los operadores de red (en la red ENTSO-E) como los legisladores están presionando para que las tarifas eléctricas dependan del tiempo. En Alemania, por ejemplo, los proveedores de electricidad estarán obligados a ofrecer tarifas en función del tiempo a los consumidores con un consumo anual de 6 MW a 100 MW a partir de 2025 y a todos los grandes consumidores a partir de 2028 (ley de contadores inteligentes). En otros países, como Francia y los Países Bajos, ya existen tarifas de este tipo.
Por lo tanto, tendremos que replanteárnoslo en los próximos 1 a 4 años. El precio de la electricidad puede fluctuar de muy barato a muy caro cada hora o cada cuarto de hora. En lugar de adquirir electricidad muy cara de fuentes almacenables, parece más sensato quemar directamente hidrógeno con un rendimiento de unos 80%, por ejemplo, y utilizar gas natural hasta que se haya construido una infraestructura adecuada. La elección de la fuente de energía debe basarse automáticamente en los siguientes criterios: Tan neutra en CO2 como sea posible o tan rentable como sea posible (lo que muy a menudo se cumple simultáneamente). Un empleado no puede controlar manualmente este tipo de variabilidad, ya que una reacción a corto plazo las 24 horas del día no es razonable.
También es importante mantener en funcionamiento al menos la parte de tratamiento térmico de la producción durante los fines de semana, que también debería estar totalmente automatizada para que tenga sentido desde el punto de vista económico y social. Los lunes por la mañana, en cambio, serán en el futuro un momento típico para repasar y preparar los lotes, ya que es cuando la electricidad es muy cara y, por tanto, también suele ser intensiva en CO2. De este modo, las fluctuaciones a algo más largo plazo también pueden equilibrarse con sensatez.
Sin embargo, las mayores fluctuaciones se producirán entre el verano y el invierno. Entre diciembre (a excepción del periodo entre Navidad y Año Nuevo) y febrero, habrá que recurrir a grandes instalaciones de almacenamiento de energía. Sin embargo, el tipo de almacenamiento utilizado cambiará: de las instalaciones subterráneas de almacenamiento de gas natural fósil, las reservas de petróleo y carbón a las instalaciones de almacenamiento de energías renovables, como el hidrógeno.
El concepto ATLAS Green está diseñado para adaptarse con flexibilidad a todas las condiciones descritas anteriormente. Para ello, se instalan tanto quemadores como calefactores eléctricos, que pueden funcionar de forma individual o conjunta. Los quemadores pueden funcionar con gas natural 100%, hidrógeno 100% o propano 100%, así como con cualquier mezcla de estos gases. Para evitar emisiones innecesarias de NOx, los quemadores funcionan sin llama y alcanzan un rendimiento de entre 78% y 85%, según la variante. La fuente de calor se selecciona mediante un software que puede leer de forma segura los datos de los operadores de la red en tiempo real.
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