En el contexto actual de transición energética en el que nos encontramos son necesarias nuevas herramientas y tecnologías que favorezcan el uso de energías de origen renovable, y que faciliten la integración del almacenamiento energético, para conseguir un sistema energético con menos emisiones de CO2. En este escenario nace el proyecto piloto Gamma, un nuevo laboratorio de digitalización energética que el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) ha presentado esta semana.
Gamma (Gestión digitalizada de la energía, AutoconsuMo, Movilidad eléctrica y Almacenamiento) es un demostrador de la gestión digitalizada de la energía que tiene como objetivo permitir a las comunidades energéticas, empresas y usuarios un mayor aprovechamiento de sus propios recursos energéticos (autoconsumo, movilidad eléctrica, almacenamiento), así como analizar en tiempo real la eficiencia del sistema energético.
Ubicado en la sede del ITE, en las instalaciones del Parque Tecnológico de Paterna, el nuevo laboratorio ha sido ideado como un entorno demostrativo y de validación en el que poder testear el conjunto de herramientas innovadoras en el marco de una comunidad energética.
Si se consigue mejorar el control de la red eléctrica, las fuentes de energía y los consumos asociados, se obtendrán sistemas más eficientes. El fin es aprovechar al máximo los recursos energéticos propios, reducir el coste de la energía que se consume de la red general y reducir costes por ineficiencias energéticas, con un mejor control del coste energético que se repercute a cada una de las unidades de venta de las empresas, así como de su huella de carbono.
Tecnologías y herramientas
El piloto contiene tecnologías existentes de apoyo a la gestión energética: sensórica, consumos de la propia instalación, autogeneración a través de energías renovables, almacenamiento eléctrico y flotas de vehículos eléctricos e infraestructuras de recarga.
El ITE controla, a través de su laboratorio, una plataforma de monitorización en tiempo real, para que se pueda comprobar la gestión digitalizada de los flujos de energía en una comunidad o industria, con el objetivo final de reducir costes de mantenimiento e inversión.
Gamma integra las herramientas y tecnologías de la industria 4.0 centralizadas en una instalación, combinando la gestión energética inteligente con tecnologías facilitadoras, como Data Analytics, tecnologías IoT y Big Data.
Además, se hará uso de un gemelo digital energético capaz de replicar virtualmente los elementos más significativos que forman parte de la instalación, permitiendo predecir el efecto que pudiera derivarse de cambios en la política energética de una empresa o en la estructura de aprovisionamiento energético.
También se lleva a cabo la implementación de infraestructuras para caracterizar cómo se utiliza la energía, cómo mejorar su uso y predecir el efecto de cambios en la política energética. En este sentido, se aplica hardware in the Loop y Matlab Simulink.
Estas herramientas, probadas en un entorno controlado, pueden ser el precursor de una red eléctrica controlada y monitorizada, aumentando la resiliencia y seguridad de las redes de distribución.
Primeros resultados
Además de observar los beneficios del uso del almacenamiento energético, durante los meses iniciales de pruebas del piloto se han alcanzado elevados niveles de ahorro de energía, aumentando la autosuficiencia del sistema a nivel energético y disminuyendo la huella de carbono. También, el sistema de monitorización implementado ha permitido disminuir los tiempos de respuesta ante ineficiencias, además de incrementar la productividad de las tareas en laboratorio.
Asimismo, dentro de los proyectos de transferencia que han utilizado el gemelo digital durante las pruebas del piloto se han reducido los tiempos de validación y testeo, así como de desarrollo, mejorando la eficiencia de estas fases de la innovación.
Un piloto digital a disposición de las empresas
Con el proyecto Gamma las empresas de la Comunitat Valenciana tienen a su disposición un piloto digital donde poder comprobar las ventajas de la digitalización de la energía a través de un gestor energético. Las posibles empresas beneficiarias serían las compañías de servicios, desarrolladoras de hardware, desarrolladoras de software y digitalización, ingeniería, empresas de movilidad sostenible, agregadores o distribuidoras eléctricas, o industria electrointensiva, entre otras.
El nuevo laboratorio se convierte en el entorno tecnológico adecuado para que estas empresas desarrollen sus propias soluciones. Pretende mejorar y asegurar su competitividad en el sector a través de un sistema que permita optimizar la gestión de los recursos energéticos e identificar medidas de mejora concretas sobre cualquier punto de la instalación del que se disponga de información directa o indirecta (inferida a través de otras variables) mediante la digitalización de los consumos energéticos.
Entre otros beneficios, también posibilita la reducción de la huella de carbono de los productos y servicios, así como del coste de la energía consumida, a través de la autogeneración, además de la mejora del aprovechamiento de los recursos propios, con la reducción del coste de los consumos de red y la reducción de las penalizaciones por exceder los límites de potencia contratada, mediante la gestión del balance energético. Otras ventajas se basan en la oferta de soluciones más eficientes, y en la reducción de costes a través del gemelo digital energético.
El proyecto también aporta beneficios en la sociedad, tales como favorecer el uso de energías de origen renovable o la eficiencia energética de los procesos productivos, y por lo tanto la reducción general del consumo energético.
Viabilidad a las comunidades energéticas
El proyecto Gamma ha sido financiado con 825.667 euros por la Generalitat Valenciana a través del Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial, Ivace, y la Unión Europea a través del Fondo Europeo de Desarrollo Regional dentro del Programa Operativo Feder de la Comunidad Valenciana 2014-2020.
Además, el Instituto Tecnológico de la Energía ha contado con la colaboración de seis empresas del sector para desarrollar este demostrador de gestión digitalizada.
En el acto de presentación oficial del nuevo laboratorio celebrado esta semana, el presidente del ITE, Miguel Rivas, ha destacado la importancia de Gamma “porque permite dar viabilidad a las comunidades energéticas a través de un desarrollo tecnológico innovador”.