Los contratos de prestaciones energéticas están llegando a la edificación. De momento estos contratos están muy vinculados a las instalaciones térmicas y eléctricas, pero ya es empiezan a ver proyectos en los que se emplean estos mecanismos incluso para sistemas de rehabilitación energética (aislamiento) de edificios.
Para llegar a acceder a todas las potencialidades de esta modalidad de contratos, es necesario ser capaz de valorar los ahorros energéticos obtenidos de forma veraz (por ejemplo, mediante protocolos IPMVP). Sin embargo, para ello nos encontramos con una serie de problemas significativos.
Uno de los problemas fundamentales a los que nos enfrentamos en la vida real es la variabilidad climática. Los consumos energéticos de calefacción y refrigeración se encuentran claramente vinculados a la severidad climática a la que se ha sometido al edificio. Sin embargo, todos somos conscientes de que la variabilidad climática existe. Disfrutamos de los otoños templados, y sufrimos con los años más fríos.
Siendo así, es necesario ser capaz de considerar estos efectos en el cálculo. Para ello, el método más común es la correlación de los consumos energéticos de un edificio con las condiciones climáticas.
Para ilustrar esto, os planteo un ejemplo en base a un estudio de simulación de un edificio. Lo que se plantea a nivel de simulación, también ocurre cuando nos enfrentamos a datos reales.
El caso de estudio es un edificio residencial de Planta baja + 6, con calidades construtivas acordes a la NBE, y con ventanas modernizadas. Se calefactan 6 plantas, en cada una de las cuales, 4 apartamentos de 100m2 cada uno.
Para estudiar la variabilidad climática, se emplean los datos de las ciudades de BILBAO y SANTANDER. Ambas son ciudades próximas, pertenecientes a la misma zona climática según el CTE. La variabilidad existente entre ambas ciudades bien puede asemejarse a la existente entre dos años consecutivos en una de las mismas. Abajo se muestran los datos climáticos de las ciudades.
Dados los niveles de severidad climática (grados-día) en estas ciudades, el estudio debe realizarse sólo para calefacción. Se observa como la severidad climática de invierno (grados-día de calefacción) es un 17% superior en el caso de Bilbao. Evidentemente, esto tiene un impacto en el consumo energético del edificio, siendo este un 18% superior en Bilbao.
Siendo así, si no se descontase correctamente el efecto del clima, la desviación de la carga en el edificio, derivada de las diferencias climáticas, llevarían a un error de similar magnitud en el cálculo de ahorros energéticos. Con su consiguiente impacto en los flujos económicos entre la propiedad del edificio y el prestador de servicios energéticos.
Para la corrección climática, se plantea un modelo que caracteriza el consumo energético de forma simplificada, en base mensual, considerando la demanda energética del edificio (Q), la severidad climática (HDD) y la Iradiancia solar (Isol), tal como el que se muestra a continuación.
Q = C0 + C1 * HDD + C2 * Isol
Con este modelo, se pueden corregir las demandas para ser proyectadas sobre el mismo clima. He usado los datos de Bilbao para calibrar el modelo, y posteriormente he proyectado el modelo sobre el clima de Santander. En las siguientes tablas y figuras, se puede observar que este modelo es suficientemente bueno para cuadrar la demanda anual del edificio, así como la demanda mensual (período común para el giro de facturas).
Como se puede ver, este proceso reduce la desviación por variaciones en las condiciones meteorológicas de forma significativa. En este caso concreto, bajando de un 18% (sin compensación climática) a un 1% (compensación mediante severidad climática mensual). A mi modo de ver, el error presentado tras la corrección es de orden menor, suficiente para este tipo de estudios.
En realidad, la variabilidad climática es comúnmente inferior a la presentada en este post. Indicativamente, los datos de AEMET para la estación del Aeropuerto de Bilbao-Sondika indican una variación entre el año 2017 y el 2018 inferior al 5%. En cualquier caso, sigue siendo un tema relevante a considerar. Pues la variación del consumo de energía es resultado de múltiples causas, que deben tratarse adecuadamente para poder independizar el efecto de los elementos objeto de evaluación en los contratos de prestaciones energéticas.
En cuanto a las limitaciones del método, sí se puede observar cierta desviación en los períodos intermedios (sobre todo, Marzo y Abril). Este es un problema típico de los períodos intermedios. En un post posterior entraré más en detalle en las limitaciones de estos métodos.
NOTAS de Simulación:
- El modelo se ha realizado en TRNSYS 16
- Se han empleado los datos climáticos para BILBAO y SANTANDER de la Base de Datos de Meteonorm que se proporciona con TRNSYS 16
- Se han postprocesado los datos en R.
- El modelo empleado, datos de salida, y resultados procesados pueden descargarse AQUÍ