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CENSO DE CALDERAS QUE CONSUMEN COMBUSTIBLES SINGULARES Biomasa, carbón y gasóleo Años 2014-2015 Subdirección General de Energía y Cambio Climático

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CENSO DE CALDERAS QUE CONSUMEN

COMBUSTIBLES SINGULARES

Biomasa, carbón y gasóleo

Años 2014-2015

Subdirección General de Energía y Cambio Climático

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CENSO DE CALDERAS QUE CONSUMEN

COMBUSTIBLES SINGULARES

Biomasa, carbón y gasóleo

Años 2014-2015

Subdirección General de Energía y Cambio Climático

Diciembre 2015

Trabajo realizado por:

Fundación para el Fomento de la Innovación Industrial

Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales

Universidad Politécnica de Madrid

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SINGULARES: biomasa, carbón y gasóleo

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ÍNDICE

1  INTRODUCCIÓN Y OBJETO DEL ESTUDIO ........................................................................ 2 

2  FUENTES DE INFORMACIÓN ............................................................................................... 4 

3  METODOLOGÍA: PROCEDIMIENTO PARA LA ELABORACIÓN DE LOS CENSOS DE

CALDERAS ............................................................................................................................. 5 

3.1  Biomasa ......................................................................................................................... 5 

3.2  Carbón ............................................................................................................................ 6 

3.3  Gasóleo .......................................................................................................................... 7 

4  RESULTADOS ........................................................................................................................ 8 

5  SIGUIENTES PASOS ........................................................................................................... 10 

6  OBSERVACIONES FINALES ............................................................................................... 10 

6.1  Limitaciones del estudio ............................................................................................... 10 

6.2  Observaciones sobre las instalaciones de gas natural ................................................ 11 

6.3  Confidencialidad ........................................................................................................... 12 

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1 INTRODUCCIÓN Y OBJETO DEL ESTUDIO

El Área de Gobierno de Medio Ambiente y Movilidad del Ayuntamiento de Madrid a través de la Subdirección General de Energía y Cambio Climático elabora con periodicidad anual el Balance Energético y el Inventario de Emisiones Contaminantes a la Atmósfera de la ciudad de Madrid. En ambos instrumentos se recogen los consumos energéticos y las emisiones contaminantes asociadas a todas las actividades consumidoras y emisoras presentes en la ciudad de Madrid, agrupadas por sectores: residencial/comercial e institucional (RCI), industria, tráfico rodado, otros modos de transporte, gestión de residuos urbanos, tratamiento de aguas residuales y otros sectores entre los que se incluyen la ganadería, la agricultura y el uso de disolventes.

El sector RCI tiene importantes necesidades energéticas, las cuales son satisfechas en gran medida a través de fuentes combustibles como el carbón, los derivados del petróleo, el gas natural o la biomasa, por lo que se convierte en un importante foco emisor de contaminantes atmosféricos y gases de efecto invernadero. Dentro del sector, y de forma general, en la ciudad de Madrid se pueden distinguir los siguientes tipos de consumos energéticos:

iluminación y consumos energéticos de aparatos eléctricos/electrónicos, cuya demanda se satisface a través de la energía eléctrica suministrada a las distintas viviendas y centros de actividad comercial e institucional,

generación de calor para cocinado, cuya demanda se satisface a través de sistemas eléctricos (tipo placa vitrocerámica, placa de inducción, horno eléctrico, microondas, etc.) o de sistemas que consumen combustibles, generalmente fósiles (gases licuados del petróleo -GLP- o gas natural); aunque también se pueden presentar sistemas que consumen algún tipo de biomasa

generación de agua caliente sanitaria (ACS), cuya demanda se satisface a través de sistemas que consumen energía eléctrica (por ejemplo sistemas tipo termo individual), de calderas de combustión, individuales o comunitarias, que consumen algún tipo de combustible, renovable (tipo biomasa) o fósil (tipo carbón, gasóleo, GLP, gas natural) o de sistemas que aprovechan fuentes de energía renovables (100% renovables o hibridadas con calderas convencionales), tipo energía solar térmica o energía geotérmica,

generación de calor para calefacción, cuya demanda se puede satisfacer a través de calderas, individuales o comunitarias, que consumen algún tipo de combustible, renovable (biomasa) o fósil (tipo carbón, gasóleo, GLP, gas natural), de sistemas eléctricos (por ejemplo radiadores eléctricos tipo efecto joule o sistemas de bomba de calor) o mediante el aprovechamiento de fuentes renovables (tipo solar térmica o geotérmica),

generación de frío para refrigeración, cuya demanda se satisface generalmente a través de sistemas eléctricos.

El sector RCI, por tanto, es un importante consumidor de energía eléctrica y de combustibles. Según datos del Balance Energético del municipio de Madrid para el año 2012 y en términos de energía final, el 50,9% del consumo energético del sector está copado por la energía eléctrica (976 ktep), mientras que el gas natural supone el 37,1% (713 ktep), los derivados del petróleo el 10% (191 ktep), el carbón el 1,1% (20 ktep), la biomasa el 0,3% (5,5 ktep) y las energías térmicas renovables en su conjunto (solar y geotérmica) el 0,7% restante (12,1 ktep).

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En el caso de la energía eléctrica, su consumo en los hogares o centros de actividad comercial/institucional no conlleva la emisión directa de sustancias contaminantes a la atmósfera en el lugar de consumo, sino en las centrales de generación eléctrica que consuman fuentes combustibles, si la energía eléctrica consumida procede del aprovechamiento de éstas. Por el contrario, el consumo de fuentes combustibles en los hogares, tanto renovables como fósiles, sí que conlleva la emisión de sustancias contaminantes a la atmósfera, de ahí que el conocimiento de las cifras reales de su consumo sea imprescindible para el cálculo de las emisiones de contaminantes atmosféricos y gases de efecto invernadero. Así, por tanto, la caracterización detallada del consumo de combustibles en el sector RCI es fundamental, no sólo para determinar los consumos sectoriales y totales del municipio (recogidos en el Balance Energético), sino también para estimar sus emisiones (recogidas en el Inventario de Emisiones).

En la elaboración del Balance Energético y el Inventario de Emisiones, las cifras de consumo de gas natural son facilitadas por las distribuidoras/comercializadoras de este combustible en la ciudad de Madrid (Gas Natural Distribución SDG S.A. y Madrileña Red de Gas S.A.U.). En el caso de los GLP, la situación es análoga, siendo las compañías REPSOL y CEPSA las distribuidoras. No obstante, para el carbón, la biomasa y el gasóleo C (en adelante gasóleo) no existen estadísticas públicas que recojan los consumos a nivel municipal y los datos facilitados por distribuidores/comercializadores son parciales, poco fiables o inexistentes. Ante esta situación, históricamente, los consumos de estas tres fuentes energéticas se han estimado en las distintas series temporales del Balance Energético y del Inventario de Emisiones basándose en censos de calderas existentes, los cuales se han ido actualizando al incorporar distintas fuentes de información: listados de instalaciones facilitados por distribuidores/comercializadores e instaladores, expedientes de cambios de calderas a través de subvenciones municipales, censos de la Dirección General de Industria Energía y Minas de la Comunidad de Madrid (quien tiene las competencias en materia de energía), etc.

Para la elaboración del Balance Energético y del Inventario de Emisiones del año 2013, la Subdirección General de Energía y Cambio Climático del Ayuntamiento de Madrid, en colaboración con el equipo de trabajo de la Fundación para el Fomento de la Innovación Industrial (F2I2) – Universidad Politécnica de Madrid (UPM), ha decidido acometer la actualización y unificación de toda la información disponible, elaborando así un censo único de calderas de carbón, biomasa y gasóleo; combustibles singulares en cuanto a su relevancia, tanto desde el punto de vista de las emisiones atmosféricas, como por la falta de información que permita estimar sus consumos.

Este documento recoge el procedimiento llevado a cabo para la elaboración del censo de calderas de estos combustibles singulares, así como los principales resultados obtenidos. Sin embargo, se ha de destacar que el censo se trata de una “herramienta viva y en continua evolución”, que se actualizará año a año, conforme se disponga de nueva información procedente de los distintos registros oficiales (Comunidad de Madrid), de las empresas del sector o de muestreos de campo.

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2 FUENTES DE INFORMACIÓN

Las principales fuentes de información empleadas en la elaboración de los censos de calderas de combustibles singulares presentados en este informe, se detallan a continuación:

Datos procedentes de la Dirección General de Industria, Energía y Minas de la Comunidad de Madrid (DGIEM-CM). Los distintos archivos manejados se enumeran a continuación asignando letras para referirse posteriormente a ellos:

a. ARCHIVO A. 410 registros con posibles salas de calderas de carbón instaladas con anterioridad al año 2003, de los cuales 369 registros pertenecen al municipio de Madrid. La información se estructura bajo los siguientes campos: municipio, distrito, vía, número de finca y código postal

b. ARCHIVO B. 99 registros con posibles salas de calderas de biomasa en el municipio de Madrid, instaladas entre el 17/07/2007 y el 27/02/2013. Los datos que presenta este archivo son: tipo de vía, domicilio, población, potencia y fecha fin (puesta en marcha)

c. ARCHIVO C. 30.841 registros de instalaciones térmicas anteriores al año 2000 (antes de esa fecha no había obligación de inscripción en registro). No se distingue por tipo de combustible. Información recogida: instalaciones que consumen gasóleo, gas natural o GLP (también se presentan registros con instalaciones que consumen electricidad). Los datos se estructuran de acuerdo a los siguientes campos: domicilio, código postal, localidad y fecha de entrada en el registro (campo muy deficitario)

d. ARCHIVO D. 4.881 registros referentes a depósitos de gasóleo C con una capacidad por encima de 5.000 litros (para satisfacer las necesidades de calefacción y/o ACS). Datos disponibles: dirección, código postal y población. Se asume, según directrices de la propia DGIEM-CM, que estos depósitos almacenan el combustible a consumir por el mismo número de salas de calderas

e. ARCHIVO E. 7.541 registros con instalaciones térmicas inscritas en el registro de la DGIEM-CM entre los años 2000 y 2003. Fuentes energéticas recogidas: gasóleo, gas natural, electricidad y biomasa (en este último caso, datos para el periodo 2006-2009). La información se estructura en los siguientes campos: número de expediente, titular del emplazamiento, proyectista, combustible, fecha de alta, fecha de registro del proyecto, fecha registro y sellado montaje, fecha registro y pruebas

f. ARCHIVO F. 36.222 registros con instalaciones térmicas desde el año 2003 hasta 2014, que presentan consumos de gas natural, gasóleo y electricidad, tanto salas de calderas colectivas como calderas murales individuales. La información se recoge bajo los siguientes campos: número de expediente, tipo de vía, vía, número, piso, puerta, código postal, tipo de expediente, potencia nominal, caldera individual (Sí/No), destino, instalación (nueva/reforma) y fuente energética

g. ARCHIVO G. 13 registros pertenecientes a salas a calderas de biomasa instaladas en el municipio de Madrid durante el año 2014. Información recibida e incorporada en último lugar, a lo largo del año 2015

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Gas Natural Distribución SDG S.A. a. Listado de salas de calderas de carbón. 307 registros con salas de calderas de

carbón con fecha Septiembre de 2013. La información recogida en esta fuente es: zona, comunidad autónoma, provincia, tipo de vía, vía, número, código postal, número de viviendas, tipo de servicio, tipo de calefacción, combustibles calefacción, tipo ACS y combustibles ACS

Censos de calderas del Ayuntamiento de Madrid y actualizados por el equipo de trabajo de la F2I2-UPM

a. Censo de salas calderas de carbón. 650 registros individuales pertenecientes a salas de calderas de carbón (699 calderas) en el año 2011. Este censo se obtiene partiendo de los censos originales del Ayuntamiento de Madrid (años 1996 y 1999-2000), actualizados con la información procedente de los expedientes municipales de sustitución de calderas. Información disponible para cada instalación: dirección, potencia y consumo.

b. Censo de calderas de biomasa. 150 registros con calderas de biomasa. Este censo es una elaboración propia del equipo de trabajo de la F2I2-UPM integrando datos de la DGIEM-CM, de la Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid (FENERCOM) y de los expedientes municipales de renovación de calderas (subvenciones). La información se estructura de acuerdo a los siguientes campos: año, fecha de solicitud, titular, dirección, fecha de fin de obra, potencia y consumo (no todos los campos están disponibles para todos los registros)

c. Censo de salas de calderas de gasóleo. 4.760 registros correspondientes a salas de calderas de gasóleo en 2001 (4.538 en 2009). Tras actualizaciones del censo por aplicación de métodos estadísticos de muestreo en 2011 y 2013, se estimó una tasa de permanencia igual a 0,667 en 2013 (3.175 salas de calderas, aproximadamente). Los datos disponibles para cada instalación son: dirección, potencia y consumo de acuerdo a censo del año 1999.

Los datos recogidos en cada una de las fuentes de información manejadas se han tratado de acuerdo a los requisitos de confidencialidad acordados entre las partes.

3 METODOLOGÍA: PROCEDIMIENTO PARA LA ELABORACIÓN DE LOS CENSOS DE CALDERAS

En este apartado se describe el procedimiento empleado para el contraste entre las distintas fuentes de información, que tiene como resultado final un censo único de instalaciones (calderas/salas de calderas) para cada una de las tres fuentes energéticas singulares analizadas.

3.1 Biomasa

El procedimiento metodológico para la unificación de las distintas fuentes de información disponibles, su contraste y la obtención de un único censo de instalaciones térmicas que consumen biomasa en el sector RCI se recoge en la Figura 1.

En primer lugar, se han unificado los datos procedentes de la DGIEM-CM en un único listado, para posteriormente contrastarlo con la información manejada por el equipo de trabajo de la F2I2-UPM.

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Tras depurar el listado resultante, se han añadido los trece registros procedentes del archivo G de la DGIEM-CM pertenecientes a 2014, obteniéndose un censo final de 178 instalaciones de biomasa presentes en el municipio a finales del año 2014. Para 109 de ellas se tienen datos de potencia térmica instalada, gracias a los cuales se determina que en este censo se presentan tanto salas de calderas comunitarias como instalaciones individuales.

Figura 1. Procedimiento metodológico para la obtención de un censo único de calderas de biomasa en el

municipio de Madrid

3.2 Carbón

La Figura 2 muestra esquemáticamente el procedimiento empleado para la elaboración de un único censo de calderas de carbón en el término municipal de Madrid.

Figura 2. Procedimiento metodológico para la obtención de un censo único de salas de calderas de carbón

en el municipio de Madrid

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Los tres censos pre-existentes disponibles se han unificado y sometido a un proceso de depuración para eliminar registros coincidentes. A continuación, los 1.030 registros únicos obtenidos se han contrastado con la información recogida en los expedientes municipales de sustitución de calderas y el censo de calderas de biomasa obtenido (presentado en el apartado 3.1), rebajando la cifra hasta 973 registros. Posteriormente este listado se ha contrastado con el censo de salas de calderas de gasóleo (expuesto en el apartado 3.3) y con la información disponible de salas de calderas gas natural (datos parciales recogidos en los archivos de la DGIEM-CM), obteniéndose un censo final compuesto por 656 salas de calderas de carbón. Esta situación es representativa del año 2014.

A finales de 2015 se ha iniciado un proceso de contraste con la información que posee la empresa REMICA en sus bases de datos. Los primeros resultados provisionales indican que 41 instalaciones presentes en este censo podrían haber abandonado el uso de carbón y haber sido sustituidas por instalaciones de gasóleo (1 caso) o gas natural (40 casos restantes).

3.3 Gasóleo

La Figura 3 representa de forma simplificada el procedimiento de elaboración del censo de salas de calderas de gasóleo en base a la información disponible.

Figura 3. Procedimiento metodológico para la obtención de un censo único de salas de calderas de gasóleo en el municipio de Madrid

El primer paso consiste en unificar y depurar toda la información procedente de los registros de instalaciones térmicas y depósitos de gasóleo de más de 5.000 litros procedentes de la DGIEM-CM, según la cual se puede asumir que estos depósitos almacenan el combustible empleado por salas de calderas comunitarias. El listado resultante se ha contrastado con el censo municipal pre-existente en 2009 (F2I2-UPM/AYTO-2009, que presentaba 4.538 registros individuales), se ha depurado y se han eliminado las sustituciones individuales detectadas según los muestreos

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realizados en los años 2011 y 2013. Las 7.192 instalaciones obtenidas se han enfrentado al censo de biomasa (apartado 3.1) y a la información disponible sobre calderas de gas natural (DGIEM-CM), con el objeto de detectar nuevas sustituciones. Así, finalmente se obtiene un censo de salas de calderas de gasóleo que presenta 4.886 registros individuales a finales del año 2014.

A finales de 2015 se ha iniciado un proceso de contraste con la información que posee la empresa REMICA en sus bases de datos. Los primeros resultados provisionales indican que 387 instalaciones presentes en este censo podrían haber abandonado el uso del gasóleo, reemplazándose por instalaciones de gas natural. Así mismo, una instalación presente en el censo de carbón, podría haber sido reemplazada por otra de gasóleo.

4 RESULTADOS

La Tabla 1 resume los resultados obtenidos tras la elaboración del censo de calderas presentes en el sector residencial/comercial/institucional y que consumen biomasa, carbón y gasóleo.

Tabla 1. Número de instalaciones térmicas que consumen combustibles singulares en el municipio de Madrid dentro del sector RCI, de acuerdo a los censos realizados

Combustible Número de

instalaciones Número de instalaciones

con datos de potencia Biomasa 178 109 Carbón 656 389 Gasóleo 4.886 3.278

El censo elaborado para cada uno de los combustibles analizados identifica a cada instalación por un código numérico, así como por la vía y el número de la misma en la que se ubica. Esta información permite localizar geográficamente cada una de las instalaciones tal y como recoge la Figura 4 para el caso de la biomasa, la Figura 5 para el carbón y la Figura 6 para el gasóleo.

Figura 4. Localización de las calderas de biomasa en el municipio de Madrid de acuerdo al censo elaborado

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Figura 5. Localización de las salas de calderas de carbón en el municipio de Madrid de acuerdo al censo elaborado

Figura 6. Localización de las salas de calderas de gasóleo en el municipio de Madrid de acuerdo al censo elaborado

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5 SIGUIENTES PASOS

Tal y como se ha comentado en el apartado 1, los distintos censos de instalaciones térmicas en el sector RCI elaborados son herramientas “vivas” que deben actualizarse continuamente, permitiendo así extraer “fotos fijas” que caractericen la situación en un determinado año. Así, se podrán estimar los consumos de cada uno de los combustibles singulares en cada uno de los años inventariados en el Balance Energético y en el Inventario de Emisiones.

Los resultados presentados en este informe pretenden caracterizar la situación a finales del año 2014, por lo que en el futuro los censos han de ir actualizándose para añadir nuevas instalaciones (como pueda ser en el caso de la biomasa) o eliminar aquellas que van despareciendo al producirse un cambio de fuente energética (por ejemplo sustitución de salas de calderas de carbón o gasóleo por gas natural o biomasa).

En esta línea, a fecha de elaboración del presente informe, se han iniciado diversas actuaciones que permitan actualizar los censos de instalaciones térmicas en el sector RCI:

establecimiento de un procedimiento de intercambio de datos con la DGIEM-CM para compartir información sobre censos y registros de instalaciones térmicas

proceso de contraste de los censos obtenidos con información procedente de las bases de datos de empresas del sector. En esta línea, como ya se ha comentado en los apartados 3.2 y 3.3, se ha iniciado un proceso de contraste con los datos manejados por la empresa REMICA, con el objeto de identificar instalaciones de carbón y gasóleo que hayan podido ser reemplazadas por otras fuentes energéticas (gas natural, principalmente) y de incorporar instalaciones no consideradas en las fuentes manejadas hasta la fecha (si las hubiere)

muestreos estadísticos para verificar los censos elaborados y determinar tasas de sustitución/permanencia. Así, durante el año 2016 se pretende realizar un muestreo de salas de calderas de carbón, basado en criterios estadísticos, en el que se llevarán a cabo visitas a un determinado número de comunidades de vecinos para verificar el tipo de instalación y el combustible empleado.

6 OBSERVACIONES FINALES

6.1 Limitaciones del estudio

Los resultados de los censos de calderas/salas de calderas expuestos en el apartado 4 están sujetos a las incertidumbres derivadas de la propia información de partida (apartado 0) y las introducidas por las limitaciones del procedimiento llevado a cabo (apartado 3). Entre las principales limitaciones, el equipo redactor del presente informe quiere destacar las siguientes:

La unificación, depuración y contraste de las distintas fuentes de información de las que se parte se ha realizado mediante un chequeo de cada registro de forma automática y también individualizada. Éste último ha sido necesario dada la multitud de diferentes denominaciones que se presentan para una misma instalación, al no coincidir exactamente la denominación de la vía y el número, entre las distintas fuentes de información empleadas. Esta verificación está sujeta al error humano propio de este tipo de chequeos

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Una misma instalación puede presentar diferentes denominaciones según la fuente de partida consultada (distinta calle, distinto número, etc.), pudiendo no haber sido identificada tal coincidencia en los procesos de unificación y contraste llevados a cabo. Este hecho se hace más evidente en el caso de las instalaciones de gasóleo, dado que uno de los censos originales utilizados se corresponde con un listado de depósitos de combustible, pudiendo presentar éstos y las salas de calderas a las que alimentan, distintas localizaciones (siendo en realidad la misma instalación)

Las instalaciones originales procedentes de distintas fuentes de información y que coincidan en su localización (nombre y vía), se suponen coincidentes si no se dispone de más detalle al respecto, aún a pesar de que consten con fuentes energéticas distintas. Por tanto, y según esta suposición, se han podido considerar sustituciones de combustible cuando realmente puede haber coexistencia (por ejemplo edificios que presenten calderas de gas natural y gasóleo)

La información que se ha podido recopilar relativa a calderas y salas de calderas de gas natural es muy deficitaria. Si bien para la elaboración del Balance Energético y del Inventario de Emisiones se dispone de los consumos energéticos de este combustible en el sector, facilitados por los distribuidores comerciales, en la elaboración de los censos de combustibles singulares siempre hay una etapa de contraste frente a las salas de calderas y calderas de gas natural, recogidas en los registros de la DGIEM-CM. No obstante, la información de estos registros respecto a este combustible presentan deficiencias. En el apartado 6.2 se recoge una breve descripción de la información que se ha podido recopilar en relación a calderas/salas de calderas de gas natural.

6.2 Observaciones sobre las instalaciones de gas natural

La información sobre instalaciones térmicas de gas natural disponible para la elaboración de los censos de calderas de combustibles singulares descritos en el presente documento, es la siguiente:

Registros de la DGIEM-CM con información relativa a instalaciones térmicas de gas natural:

a. ARCHIVO E. 3.675 registros con instalaciones térmicas de gas natural instaladas en el periodo 2000-2003

b. ARCHIVO F. 20.746 registros con instalaciones térmicas de gas natural instaladas en el periodo 2003-2014

Información de la empresa Gas Natural Distribución SDG S.A. con el número de clientes domésticos e industriales a los que suministran combustible. Dentro de los clientes domésticos no se distingue por tipo de consumo: cocina, ACS y/o calefacción.

Según las propias entidades que han proporcionado la información, ésta es deficitaria y no siempre correcta, por lo que no se puede inducir un número concreto de salas de calderas comunitarias o de calderas individuales. No obstante, la información recopilada se puede emplear para realizar los contrastes expuestos en el apartado 3, durante la elaboración de los censos de calderas de carbón y gasóleo.

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6.3 Confidencialidad

Los censos de calderas elaborados y descritos en el presente informe están sujetos a los acuerdos de confidencialidad establecidos entre el Ayuntamiento de Madrid y cada una de las entidades que ha proporcionado información para su elaboración. En base a esos acuerdos, este documento no recoge detalle alguno sobre las instalaciones individuales, para lo cual habría que dirigirse a las entidades propietarias y/o gestoras de la información de partida (DGIEM-CM y Gas Natural Distribución SDG S.A., principalmente).