La presión por reducir emisiones, contener costes energéticos y ganar resiliencia ha impulsado a muchas industrias a replantear su modelo de generación térmica.
Una de las soluciones más eficaces y flexibles es el sistema híbrido de vapor, que combina una caldera eléctrica de alta eficiencia con una caldera de gas convencional. Mediante una gestión inteligente de las fuentes, este sistema permite adaptarse a condiciones cambiantes, aprovechar precios dinámicos de energía y reducir significativamente la huella de carbono.
En este artículo te explicamos cómo funciona este sistema y analizamos dos escenarios de operación: uno con integración fotovoltaica, y otro sin ella, basado únicamente en precios horarios de energía.
¿Qué es un sistema híbrido de vapor?
Un sistema híbrido de generación de vapor integra:
- Caldera eléctrica (99% de eficiencia): ideal para aprovechar electricidad renovable o económica.
- Caldera de gas (81% de eficiencia): respaldo para cubrir demanda cuando la electricidad no es viable.
Ambas calderas funcionan de forma coordinada mediante un sistema de control avanzado que selecciona en tiempo real la fuente óptima de energía en función de precios, disponibilidad y necesidades térmicas. Esto garantiza eficiencia y continuidad sin intervención manual.
Escenario 1: Caldera eléctrica + planta fotovoltaica
En este escenario se instala una planta solar fotovoltaica de 3,69 MWp que abastece a la caldera eléctrica durante las horas diurnas. La caldera de gas solo entra en funcionamiento cuando la demanda supera la producción renovable. Esta configuración está diseñada para maximizar el autoconsumo solar y minimizar el uso de combustibles fósiles.
Beneficios principales
- Más del 59% del vapor generado con electricidad de origen solar.
- Autonomía energética parcial: menos exposición a mercados energéticos.
- Generación de Certificados de Ahorro Energético (CAE) por mejora de eficiencia.
- Reducción en el coste por tonelada de vapor.
Impacto ambiental
- Reducción de emisiones: 777 tCO₂/año evitadas.
- +19.000 tCO₂ evitadas durante los 25 años de vida útil del sistema.
- Disminución significativa del consumo de gas natural (>60%).
Rentabilidad del sistema
- TIR estimada: 15,4%
- VAN: 2.320.960 €
- Periodo de amortización: 7 años
- CAPEX total: 2.886.118,40 € (con subvención del 25%)
- Coste de electricidad (autogenerada): 0 €/kWh (margen)
- Coste de gas: 0,06598 €/kWh
- Electricidad de red (cuando aplica): 0,0736 €/kWh
Escenario 2: Caldera eléctrica sin fotovoltaica, activación por precio horario
En este caso no se instala planta solar. El sistema híbrido aprovecha las fluctuaciones del precio de la electricidad en el mercado. La caldera eléctrica se activa solamente cuando el precio horario de la electricidad cae por debajo del coste del gas. El resto del tiempo, la caldera de gas garantiza el suministro.
Esta estrategia permite obtener eficiencia sin necesidad de inversión inicial en generación renovable.
Beneficios principales
- Flexibilidad operativa: uso de electricidad solo en horas económicamente ventajosas.
- Ahorro energético: gracias a la eficiencia superior de la caldera eléctrica.
- Sin inversión en planta FV: se aprovecha la infraestructura de red.
- Optimización dinámica: reducción de costes sin comprometer producción.
Impacto ambiental
- Reducción de consumo de gas, especialmente en horas valle eléctricas.
- Emisiones evitadas similares al escenario con FV si la activación eléctrica es frecuente (~60% del tiempo).
- Contribución a la descarbonización sin necesidad de renovables onsite.
Rentabilidad del sistema
- TIR estimada: 8–10% (dependiente de volatilidad horaria)
- VAN: inferior al escenario FV pero sin necesidad de gran CAPEX
- Periodo de retorno: entre 4 y 6 años (solo para la caldera eléctrica)
- CAPEX aproximado: ~560.000 € (solo caldera híbrida)
- Coste de electricidad (de red): 0,0736 €/kWh
- Coste de gas: 0,06598 €/kWh
- Ahorro medio por tonelada de vapor producida con electricidad: 18% energético, equivalente a ~29 €/ton
Conclusión
La implementación de un sistema híbrido de vapor representa una decisión estratégica para las industrias que buscan avanzar en sostenibilidad sin comprometer su productividad. Ya sea mediante generación renovable propia o aprovechando la dinámica del mercado eléctrico, esta tecnología:
- Reduce la huella de carbono
- Aumenta la eficiencia operativa
- Mejora la resiliencia energética
- Optimiza los costes térmicos
Elegir el mejor escenario depende del contexto de cada planta, pero en ambos casos, la combinación de electricidad y gas representa una oportunidad sólida para transformar el modelo energético industrial. Consúltanos y te ayudamos a diseñar la solución óptima para tu instalación.