Acrónimo:

Nombre largo:

Energy Efficiency for Smart Cities

Área:

Smart Cities

Institución:

Universidad Pública de Navarra

 Miembros:

Luis M. Serra

Universidad de Zaragoza

Pablo Sanchis

Universidad Pública de Navarra

Alberto Berrueta

Universidad Pública de Navarra

Julio Pascual

Universidad Pública de Navarra

Antonio López

Universidad Pública de Navarra

Marc Medrano

Universidad de Lleida

Lidia Rincón

Universidad de Lleida

Cristian Solé

Universidad de Lleida

Erwin Franquet

Université de Pau et des Pays de l’Adour

Ana García

UPV/EHU

Silvia Guillén 

Centro Universitario de la Defensa

Ana Lázaro

Universidad de Zaragoza

Alfredo Ursúa

Universidad de Navarra

Luis Marroyo

Universidad Pública de Navarra

Ignacio Matías

Universidad Pública de Navarra

Javier Goicochea

Universidad Pública de Navarra

Ingrid Martorell

Universidad de Lleida

Erwin Franquet

Université de Pau et des Pays de l’Adour

Jean‐ Pierre Bédécarrats 

Université de Pau et des Pays de l’Adour

Stéphane Gibout

Université de Pau et des Pays de l’Adour

Álvaro Campos

UPV/EHU

Gonzalo Diarce

UPV/EHU

Juan Antonio Ruiz

Nadetech Innovations

Descripción:

En 2014, los líderes de la UE se comprometieron a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en al menos un 40% y aumentar la eficiencia energética y las energías renovables en al menos un 27% para 2030. Este marco político tiene como objetivo hacer que la economía y el sistema energético de la Unión Europea sean más competitivos, seguros y sostenible. El logro de estos objetivos impondrá nuevos desafíos a nuestra sociedad en los próximos años y exige estrategias claras en I + D en el campo de la energía.

Temas centrales en la Iniciativa industrial europea “Ciudades y comunidades inteligentes” lanzada por la Comisión Europea en junio de 2011. En julio de 2012, esta iniciativa se extendió hacia los temas de transporte y TIC dentro de la Asociación Europea de Innovación “Ciudades y comunidades inteligentes” . Los expertos destacan continuamente la importancia de la gestión inteligente de la energía a nivel de la ciudad para alcanzar los objetivos ambiciosos con respecto a las reducciones de CO2 a largo plazo, como se describe en la Hoja de ruta de 2050 de la CE.

En el campo de las tecnologías de suministro de energía, actualmente se requiere investigación para abordar la integración inteligente de las fuentes de energía renovables en edificios. Las herramientas científicas y de ingeniería para el uso óptimo de los sistemas de suministro híbridos desempeñarán un papel crucial en este campo de investigación, combinado con pruebas experimentales a gran escala.

Además, la gestión inteligente permitirá medir, monitorear y maximizar los beneficios a nivel de la ciudad y, en consecuencia, aumentar la calidad de vida y el bienestar de los ciudadanos, al tiempo que reduce los impactos sobre el medio ambiente.

 Hipótesis:

La necesidad imperiosa de reducir el impacto ambiental de las áreas urbanas requiere el desarrollo de sistemas de suministro de energía que contribuyan a lograr el objetivo desafiante de transformar estas áreas urbanas en distritos / ciudades de energía casi cero. Este objetivo requiere el desarrollo de sistemas inteligentes de energía, en los que las redes de calefacción y refrigeración se diseñen y operen en combinación con redes eléctricas inteligentes y sistemas de suministro de gas / combustible. 

Las tecnologías sostenibles como las bombas de calor, la energía solar térmica, la refrigeración radiativa, la energía fotovoltaica y el almacenamiento de energía son esenciales para crear estas futuras ciudades inteligentes. Actualmente, estas tecnologías se desarrollan y optimizan principalmente para una “operación única”. Eso es el suministro de calor, energía y / o frío a casas individuales y multifamiliares o edificios industriales / comerciales. Desafortunadamente, los desafíos que pueden surgir cuando estas tecnologías se implementan en sistemas a gran escala a nivel de distrito o ciudad siguen siendo desconocidos. Estos aspectos integradores ni siquiera están cubiertos por las respectivas plataformas tecnológicas europeas, es decir: la plataforma de calefacción y refrigeración renovables (RHC) y la asociación público-privada en edificios energéticamente eficientes, ya que se centran principalmente en las necesidades de investigación de componentes y sistemas de tecnología de suministro de energía operados. 

En consecuencia, la síntesis y el diseño de redes inteligentes de energía requieren abordar dos cuestiones fundamentales: la síntesis de la configuración de la red (tecnologías y capacidades instaladas, etc.) y la planificación operativa (estrategia relacionada con el estado operativo del equipo, las tasas de flujo de energía , compra / venta de electricidad, calor, energía, etc.). Además, es importante definir el papel que puede desempeñar la industria en el suministro de energía de la ciudad.

Para aprovechar al máximo la integración energética entre la ciudad y la industria, necesitamos comprender la interacción dinámica de las redes de calefacción / refrigeración de la industria, la ciudad y el distrito y definir los modelos de negocio y las regulaciones y normas necesarias para que sea comercialmente viable.

Además, las redes urbanas de energía inteligente pueden interactuar con la red eléctrica nacional de manera sinérgica y estabilizadora, permitiendo la implementación a nivel nacional de sistemas de producción de energía variable y altamente dinámicos a gran escala.

 Objetivos:

Este proyecto tiene como objetivo impulsar el desarrollo a través de la investigación de energía sostenible y el desarrollo tecnológico. 

El plan de acción gira en torno a dos temas prioritarios de energía: almacenamiento de energía y eficiencia energética.

Diseñar un sistema de gestión inteligente para las infraestructuras verdes urbanas (UGI) con el fin de minimizar las actividades de mantenimiento y optimizar los recursos de agua y nutrientes, así como maximizar la prestación de servicios ecosistémicos al entorno construido (para reducir el ruido, el efecto de isla de calor urbano y las emisiones de CO2 en las grandes ciudades, para controlar la escorrentía del agua, etc.).

Desde la perspectiva de los subsistemas de suministro de energía que operan dentro de sistemas más amplios, la visión del consorcio está contribuyendo al desarrollo de un marco de soporte de decisiones multinivel integrado, flexible y adaptable para escenarios que van desde la energía de toda la ciudad / distrito generación / consumo a un solo edificio, con el fin de llegar lo más posible a Ciudades de Energía Casi Cero (NZEC). En términos de energía, el cumplimiento de este objetivo requiere la utilización a gran escala de las energías renovables, así como la integración adecuada e innovadora del sistema energético, que presenta un gran potencial de ahorro de energía actualmente claramente sin explotar.

Atendiendo a las capacidades y experiencia reunidas en la red, se pueden definir objetivos científicos específicos. Vale la pena destacar la promoción del uso de soluciones híbridas de almacenamiento de energía termoeléctrica como tecnología habilitadora de transición energética. Se prestará especial atención a las tecnologías con alta densidad de energía, como un componente clave para la integración de fuentes de energía renovables (principalmente energía solar térmica, fotovoltaica y PVT), calor residual (incluido el calor de los sistemas de cogeneración) o el uso de fuentes térmicas más favorables (gran potencial para beneficiarse de una integración energética adecuada de las bombas de calor) en redes para calefacción y refrigeración de distrito.

Como paso cero para fortalecer aún más el consorcio, se promoverá la alineación y la formación de equipos mediante un intercambio de conocimientos actualizado, compartiendo líneas de investigación en detalle, así como infraestructura o incluso investigadores.