Gestión del consumo energético en ciudades
Pese a que las ciudades cubren únicamente un 2 % de la superficie de la Tierra, son responsables de más del 80 % de las emisiones de gases de efecto invernadero. Una reducción y gestión integradas del consumo energético urbano supondrá un aspecto clave para reducir la contaminación derivada del CO2 a escala mundial. El proyecto financiado con fondos europeos AMBASSADOR (Autonomous management system developed for building and district levels) desarrolló un sistema para gestionar el consumo de energía de forma óptima. El sistema se diseñó para controlar el consumo de calor y electricidad en edificios individuales, grupos de edificios y distritos urbanos en su conjunto. Dicho sistema gestiona flujos de energía y también predice y dirige su consumo y generación. El proyecto se propuso que cada empresa pudiera priorizar la reducción de costes y de emisiones de CO2, entre otras opciones y combinaciones posibles. El mecanismo denominado «District Energy Management and Information System» representa un elemento fundamental del sistema. Esta unidad recibe información procedente de otros sistemas de control e interactúa con ellos a fin de optimizar costes y el consumo de energía. Tras diseñar la arquitectura inicial y establecer los objetivos, el equipo instaló un prototipo del sistema en tres emplazamientos de demostración. Sirviéndose de las herramientas creadas por el proyecto, los investigadores realizaron simulaciones y pusieron a prueba varios modelos, tanto sencillos como complejos. El equipo desarrolló algoritmos que posibilitan un control predictivo en edificios o distritos. Las pruebas demostraron que resulta posible optimizar el consumo de energía a escala de distrito. Gracias al empleo de controladores centralizados pudo gestionarse el consumo energético en distintos campus universitarios. Además, el equipo se sirvió de un método de optimización distribuido para controlar distritos que albergan múltiples organizaciones. Para este método, los investigadores probaron la descomposición primaria y la descomposición dual. Los resultados reflejaron un ahorro sustancial a nivel de distrito. En lo que respecta a los edificios, el ahorro osciló entre un 10 y un 40 %, con un promedio del 28 %. Los algoritmos desarrollados por el equipo para la calefacción de distritos propiciaron una reducción de 20 % en el consumo de gas. De forma similar, estos algoritmos disminuyeron entre un 10 y un 20 % los costes en distritos en los que hay radicadas múltiples organizaciones. El sistema hizo gala de su capacidad para maximizar el autoconsumo de energías renovables a escala local y limitar el consumo máximo. Asimismo, los investigadores demostraron la capacidad del sistema para definir un programa de carga óptima para flotas de vehículos eléctricos. Además, el equipo elaboró recomendaciones para contribuir a la futura implantación de distritos inteligentes. Las tecnologías de optimización desarrolladas por el proyecto ayudarán a reducir costes energéticos y las emisiones de CO2.
Palabras clave
Consumo de energía, edificios, AMBASSADOR, sistema de gestión autónoma, distritos urbanos