Este proyecto de I+D+i ayuda a impulsar el autoconsumo energético del sector terciario e industrial mediante control y optimización de cargas

El proyecto europeo ENOPTUS tiene como objetivo desarrollar un sistema inteligente que ayude a los gestores energéticos a automatizar el control y optimización de cargas y demanda en edificios del sector terciario y pequeña industria. En el proyecto participan Dexma (España), Razvojni Center Enem (Eslovenia) y Comsa Corporación (España). Con este sistema, estos sectores pueden avanzar hacia el modelo de Edificio de Energía Casi Nula (NZEB).

En Europa nos enfrentamos a tres retos energéticos: el aumento de la demanda energética, la volatilidad de los precios y las deficiencias en las infraestructuras de suministro, que son caras e ineficientes. Sin olvidar el reto que supone el nuevo modelo energético europeo basado en energías renovables, la famosa transición energética.

La Unión Europea importa más del 50% de la energía que consume. Para asegurar un futuro energético seguro y sostenible, en Europa dependemos, por lo tanto, de la eficiencia energética y el papel cada vez más activo del consumidor. Pero también de construir mercados competitivos basados en infraestructuras inteligentes, de la diversificación de las fuentes de energía y de las rutas de suministro, de la explotación de las fuentes de energía no convencionales y de la innovación tecnológica.

Por este motivo la Agencia de la Energía de la UE persigue equilibrar la oferta, la demanda y el consumo de energía. Y ha marcado objetivos de clima y energía para 2020, 2030 y 2050.

Por ejemplo, a partir del 31 de diciembre del 2020, todos los edificios tendrán que tener un consumo de energía casi cero (NZeB), un objetivo que, para los edificios que estén ocupados y sean propiedad de autoridades públicas, se adelanta a final del 2018. Este es uno de los retos que plantea la Directiva 2010/31/UE, del 19 de mayo, relativa a la eficiencia energética de los edificios, y que constituye una refundición de la directiva 2002/91/CE.

Consciente de que alcanzar dichos objetivos implica fuertes inversiones en innovación que hagan llegar a los consumidores y expertos en gestión energética las herramientas que necesitan para conseguirlo, la UE respalda los proyecto más novedosos y prometedores en energía, como el caso de ENOPTUS . Un proyecto financiado por el Centro para el Desarrollo Industrial (CDTI, Gobierno de España) y Ministrstvo za Gospodarski Razvoj in Tehnologijo (Ministerio de Desarrollo Económico y Tecnología de Eslovenia), dentro de la convocatoria de proyectos Eureka-Eurostars-2.

El proyecto ENOPTUS, tiene como objetivo desarrollar un sistema inteligente que ayude a los gestores energéticos a automatizar el control y optimización de cargas y demanda en edificios del sector terciario y pequeña industria. En el proyecto participan: Dexma (España), Razvojni Center Enem (Eslovenia) y Comsa Corporación (España).

Enoptus creará una solución completa de software y medidores para el experto que:

1. Gestionará el control de cargas de energía tales como apagado y encendido de equipos, calendario de disponibilidad y control lógico en tiempo real (vehículo eléctrico, iluminación, climatización, almacenamiento de la energía, etc.).
2. Optimizará tanto la demanda (HVAC, alumbrado, vehículos eléctricos) como la producción de energía con generación renovable y/o baterías. Con el fin de gestionar la energía del edificio acercándose al máximo al concepto NZeB.

Con la solución integral de Enoptus los instaladores, gestores energéticos y facility managers serán capaces de desbloquear el potencial de ahorro oculto dentro de los edificios de estos sectores.

Al reto europeo se le suman los 'pequeños grandes' retos de las pymes en todo lo relacionado a la energía. En especial, en el sector terciario y pequeña industria, con bajos niveles de eficiencia energética, ya que carecen de sistemas de análisis y control energético avanzado.

Si tenemos en cuenta que el sector terciario supone el 70% del PIB de la economía europea, entendemos la relevancia de que pueda alcanzar su eficiencia máxima a nivel energético. Solo de esta manera la UE podrá cumplir sus objetivos de emisiones, consumo, generación… Asegurando a su vez la competitividad económica a nivel internacional.

Poder 'blindarse' ante los cambiantes y especulativos precios de la energía es una de las principales preocupaciones de este tipo de empresas. Gracias a la mayor integración de energías renovables en los edificios para autoconsumo, el consumidor se verá menos expuesto a las fluctuaciones en los precios energéticos. Aunque hay variables que se pueden trabajar (optimización de tarifas, inversión en mejores equipos…) hay otras que escapan a su control (y al de nosotros como instalador o gestor energético).

Un claro ejemplo de ello es la regulación sectorial. Mientras algunos países europeos apuestan claramente por el autoconsumo y las energías renovables, hay otros en los que ha habido un 'parón' considerable durante los últimos años. El hecho de que países como España esté retomando este desarrollo normativo es una buena noticia para los consumidores, ya que podrán ver reducido tanto su riesgo económico como su impacto ambiental.

Para poder hacer frente a estos retos es clave disponer de una tecnología de gestión energética que nos permita controlar de forma simultánea, por primera vez, los tres vectores clave del autoconsumo: generación, almacenamiento y demanda. En este sentido es importante resaltar que los sistemas de visualización que proporcionan los fabricantes de equipos fotovoltaicos nos pueden ayudar como una primera aproximación, pero en ningún caso podrán sustituir nuestro sistema de gestión energética para edificios.

Para poder explotar todo el potencial de nuestros edificios de autoconsumo, necesitamos ir más allá de la monitorización, permitiendo la interoperabilidad y la gestión energética en tiempo real no solo de las placas fotovoltaicas, si no de nuestros consumos y de nuestros sistemas de almacenamiento. Para ello, debemos tener en cuenta las principales limitaciones de los sistemas de monitorización fotovoltaicos disponibles en el mercado:

• Incompatibilidad con otros fabricantes: generalmente los fabricantes de inversores proporcionan acceso gratuito a sus plataformas de monitorización fotovoltaica. Sin embargo, estas plataformas únicamente son compatibles con un fabricante, limitando así el análisis de un edificio o un portfolio de instalaciones que aglutine diferentes marcas.
• No integran generación y demanda: los sistemas de monitorización fotovoltaica nos proporcionan información sobre la energía generada, pero no sobre la fluctuación de nuestros consumos, o el estado de nuestros sistemas de almacenamiento. De esta forma, perdemos gran parte del comportamiento de nuestra instalación, haciendo imposible alcanzar un funcionamiento óptimo.

No permite el control en tiempo real de cargas: cuando se trata de integrar generación, demanda y almacenamiento ya no es suficiente con visualizar el balance energético: se necesita poder actuar. El disponer de un sistema que nos permita activar cargas cuando haya mayor disponibilidad fotovoltaica, o desplazar nuestros consumos hacia las horas valle de menor precio, pasará a ser un elemento clave de la gestión de los edificios de autoconsumo, siendo indispensable el control de cargas en tiempo real en los sistemas de gestión energética del futuro.

Poco a poco vemos cómo los gestores energéticos e instaladores comienzan a dar sus primeros pasos en el Demand Side Management, o gestión activa de la demanda. ENOPTUS les ayudará con el desarrollo de aplicaciones de control y predicción de demanda.

La aplicación de técnicas de gestión activa de la demanda supone una nueva necesidad en el mercado. Debemos implementar mecanismos que permitan efectuar un control y gestión de diferentes cargas (sistemas de climatización, almacenamiento en baterías, vehículo eléctrico, iluminación…) y al mismo tiempo, aprovechar los recursos fotovoltaicos. Este enfoque de trabajo nos acerca a la filosofía “NZEB” (Near Zero Energy Building, por sus siglas en inglés, o edificios de consumo energético casi nulo).

Actualmente no existen apenas en el mercado Sistemas de Gestión Energética (SGE) que permitan el control remoto sobre cargas energética. Desde ENOPTUS, una aplicación que se integrará en DEXCell EM, no solo proponemos esta funcionalidad, sino que además esta tecnología sea fácil de instalar (con una plataforma en la nube) y de uso intuitivo para el instalador, gestor o mantenedor del edificio.

La aplicación de ENOPTUS 'Control' resolverá el problema que supone el control manual in situ de las cargas de energía. Deberá ser configurado por el gestor energético, que podrá controlar de forma remota las cargas de energía del edificio de tres maneras:

1. ON/OFF: la opción manual, pero desde DEXCell Energy Manager, el SGE en la nube que posibilita el proyecto.
2. Calendar: programar el encendido y apagado de las máquinas según un calendario establecido. Por ejemplo, encender la iluminación solo de lunes a viernes.
3. Condición Lógica: el gestor del sistema podrá indicar al SGE criterios lógicos de cuándo, cómo y dónde apagar y encender las cargas.

También existen soluciones de gestión energética que permiten ver el consumo energético por franjas horarias y/ calendario, como la app de DEXCell Energy Manager Operating Hours (en la imagen). ENOPTUS propone utilizar esta idea de visualización por franjas temporales y para poder actuar sobre las cargas energéticas en remoto. De modo que se pueda hacer control energético, además de aplicar Gestión Activa de la Demanda en la pequeña industria y el sector terciario.

Esta parte del proyecto pretende desarrollar un sistema inteligente que ayude a los profesionales a automatizar y optimizar el ahorro procedente de instalaciones fotovoltaicas instaladas en el edificio en combinación con sistema de almacenamiento o con cargas controlables. Como habíamos dicho anteriormente, con un enfoque hacia el edificio NZEB.

Los gestores energéticos podrán comenzar a resolver problemas como la imposibilidad de beneficiarse de las energía renovables por las ineficiencias en las infraestructuras, y aprovechar al máximo las posibilidades del autoconsumo.

Esta parte de la solución ENOPTUS permitirá la optimización totalmente automatizada y autónoma de los recursos energéticos fotovoltaicos conectados gracias a la aplicación de algoritmos de Inteligencia Artificial. Los socios del proyecto se están adelantando al mercado, apostando por este tipo de tecnologías en el sector de la energía, de ahí la relevancia de ENOPTUS.

Imaginemos un ejemplo práctico para entender qué aportará esta parte de la solución ENOPTUS. Imagine que tiene que ayudar a reducir el consumo energético de una fábrica con iluminación, refrigeración y que tiene instaladas placas de energía solar fotovoltaica.

La app analizará datos de gestión energética del edificio y los cruzará con algoritmos de análisis avanzado, los cuales tendrán en cuenta, entre otros, la previsión meteorológica (que podría influir en la producción fotovoltaica y/o el consumo). Los algoritmos se centrarán en predecir el comportamiento del sistema completo y tendrá en cuenta asimismo el precio de la energía.

El gestor podrá combinar el resultado de toda esta inteligencia con el control, a través de dispositivos de hardware que optimizan el consumo energético (basados en el estándar de comunicación IO. Por ejemplo, de forma que los sistemas de refrigeración se sincronicen con las horas de mayor generación fotovoltaica, aprovechando así la inercia térmica de las cámaras frigoríficas. Y aún más: gracias al machine learning, el sistema de control irá evolucionando de forma que a medida que transcurra el tiempo, cada vez estará más optimizado, dando lugar a mayores ahorros y un mayor aprovechamiento de la energía solar. Aquí ENOPTUS ofrecerá algoritmos integrados para automatizar ciertas acciones de control en ciertas cargas seleccionadas.

El ejemplo (clima, iluminación, FV) era sencillo. Pero la app funcionará incluso en entornos más complicados como micro redes con baterías controlables, procesos industriales con cargas individualizadas, vehículos eléctricos, etc.

Los beneficios son claros:

• Optimizará las instalaciones de autoconsumo con elementos de generación, cargas gestionables y sistemas de almacenamiento.
• En consecuencia, los costes energéticos se verán reducidos, así como la potencia contratada.
• Mediante el control óptimo de la instalación, podrá mejorar su eficiencia, e incrementar la vida útil de los equipos de consumo, generación y almacenamiento de energía.