Cómo los datos pueden aumentar la reutilización de la energía residual

Cómo los datos pueden aumentar la reutilización de la energía residual

Una novedosa plataforma, que se desarrollará dentro del proyecto EMB3Rs, permitirá a todos los miembros de una comunidad energética explorar formas de reutilizar el exceso de energía térmica in situ. Los datos de los proyectos energéticos de vanguardia de un laboratorio viviente ayudarán.

Situado en las afueras de Copenhague, con vistas al estrecho de Øresund, se encuentra EnergyLab Nordhavn, un laboratorio viviente de tecnologías energéticas inteligentes y modelos de negocio emergentes.

Este proyecto de investigación y demostración a gran escala ha sido un hervidero de actividad durante los últimos cinco años y se basa en la red eléctrica y de calefacción urbana de Copenhague. Sin embargo, también integra edificios cercanos, probando dispositivos y sistemas energéticos de vanguardia en edificios industriales, comercios, escuelas y hogares para ayudar a diseñar las redes energéticas flexibles del futuro.

Por ejemplo, en la terminal de cruceros del puerto se ha demostrado una novedosa calefacción urbana local -con una pequeña bomba de calor-, mientras que la electricidad producida por unos 12.000 paneles solares en la Escuela Internacional de Copenhague se ha supervisado de cerca. Además, se ha probado el uso de la capacidad sobrante de la bomba de calor en un supermercado local, así como el control inteligente de los sistemas de calefacción en 85 apartamentos.

"Hemos obtenido muchos resultados prometedores", afirma Christoffer Greisen, director de proyectos de EnergyLab Nordhavn. "Hemos podido desbloquear la flexibilidad de los sistemas de calefacción para aliviar el uso de calderas de carga máxima en la red de calefacción urbana y también hemos conectado baterías de almacenamiento a la red eléctrica para reducir los picos de carga [en la red eléctrica]".

A lo largo del proceso, EnergyLab Nordhavn ha generado grandes volúmenes de datos sobre la demanda y el suministro de energía procedentes de los numerosos contadores inteligentes de sus edificios. Estos datos se han almacenado en el almacén de datos de EnergyLab junto con información adicional sobre, por ejemplo, la huella de carbono y los precios de la energía. Y lo que es más importante, este centro de datos está ahora a disposición de proyectos energéticos como los EMB3R.

"El living lab dispone de una plataforma experimental con todo tipo de sensores e infraestructuras que proporcionan una serie de flujos de datos", señala Greisen. "Nos gustaría mucho que todo esto se utilizara en nuevos proyectos y colaboraciones, como EMB3Rs".

Reutilización de energía y datos

El proyecto europeo EMB3Rs está desarrollando una plataforma de reutilización del exceso de calor/frío (HC) para ayudar a los usuarios a determinar los costes y beneficios relacionados con la recuperación de la energía residual industrial que normalmente se liberaría al medio ambiente. La plataforma mostrará cómo el exceso de calor y frío puede reutilizarse como una valiosa fuente de energía para otros procesos industriales, la calefacción urbana y otras aplicaciones.

Para ello, los investigadores tienen que recopilar y analizar un amplio abanico de datos procedentes de plataformas abiertas y demostraciones en toda Europa, y EnergyLab Norhavn es un gran punto de partida. "EMB3Rs se va a beneficiar realmente de todo el trabajo práctico que se ha llevado a cabo en el EnergyLab de Nordhavn. Trabajando con EnergyLab Norhavn, tenemos la oportunidad de demostrar la viabilidad de los sistemas alternativos a otras comunidades energéticas de Dinamarca", afirma Tiago Sousa.

Sousa es un estudiante de posdoctorado de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU ) muy interesado en los mercados entre iguales que permiten a los consumidores y proveedores de calor y electricidad compartir directamente su energía. Él y sus colegas han desarrollado herramientas y programas informáticos que permiten a la gente intercambiar energía mediante el comercio entre iguales en lugar de los minoristas y mercados habituales.

"La plataforma EMB3Rs pretende mostrar a los centros industriales, los operadores y los reguladores cómo pueden reutilizar mejor el exceso de calor, lo que coincide con mi investigación sobre nuevos enfoques de los mercados energéticos y el comercio entre iguales", afirma. "Así que, en la DTU, queremos adaptar las herramientas que hemos desarrollado para mostrar a todos los usuarios de EMB3Rs que todos los miembros de una comunidad energética, [desde los propietarios de viviendas hasta los reguladores], pueden tener el mismo papel como parte de un sistema energético más sostenible".

Y lo que es más importante, muchos de los datos del EnergyLab Nordhavn están ayudando a Sousa y sus colegas a hacer precisamente esto. Por ejemplo, gracias a los sistemas de automatización del hogar, la DTU ha podido recopilar datos detallados sobre el consumo energético y el clima interior de 30 apartamentos de Nordhavn.

De hecho, para conocer el comportamiento de los consumidores y contribuir a futuros diseños de eficiencia energética, en uno de estos pisos se instalaron 2.000 sensores que medían los niveles de calor y dióxido de carbono. Como dice Sousa: "Ya estamos utilizando estos datos en nuestros estudios iniciales".

Además, cuando se inauguró el supermercado Nordhavn, la empresa danesa de calefacción y refrigeración Danfoss instaló unidades de recuperación de calor en el edificio para poder reutilizar el calor sobrante generado por sus enfriadoras. Sousa y sus colegas también están utilizando los datos sobre el calor producido por este supermercado.

"Combinando esto con los datos sobre el calor consumido por los residentes, esperamos empezar a investigar qué tipo de modelos de negocio funcionarían en las comunidades energéticas", dice Sousa.

En una fase posterior, Sousa y sus colegas también quieren utilizar los datos de electricidad de EnergyLab Nordhavn, incluidos los de la electricidad generada por los paneles solares de la Escuela Internacional de Copenhague. Con sus 12.000 paneles solares de vidrio, la escuela cuenta con una de las mayores fachadas solares del mundo y puede generar hasta el 40% de sus necesidades energéticas anuales.

"Creemos que podría ser importante que los EMB3Rs también se fijaran en los datos de la electricidad: la escuela de Nordhavn acaba de ser cubierta con paneles solares, así que será bueno utilizar los datos de aquí también", dice Sousa.

Los datos importan

Pero, ¿qué pasa con el espinoso tema del intercambio de datos? Por ejemplo, las empresas de servicios públicos suelen ser reacias a intercambiar datos de clientes entre sí y también les preocupa la filtración de datos tras el acceso de los investigadores.

Además, la gestión de los datos de las organizaciones de investigación suele estar vinculada a un proyecto y a una financiación específica. Como destaca Greisen: "Cuando la financiación termina al final del proyecto, el flujo de datos suele terminar".

Teniendo en cuenta estos problemas, EnergyLab ha trabajado duro para establecer los modelos necesarios para el intercambio de datos, y también se ha asegurado de que los permisos para utilizar los datos sobre energía no estén vinculados a ningún proyecto específico dentro de Nordhavn. Como resultado, sus datos están disponibles para muchos proyectos en el futuro.

Sousa está satisfecho. "Hay tantos socios en Nordhavn que tienen perspectivas tan diferentes, incluidos los reguladores, los operadores y los socios comerciales", dice. "Así que es muy bueno que EnergyLab Nordhavn tenga esta apertura en el uso de los datos, y que podamos utilizarlos para los EMB3R".

Aspiraciones futuras

Con las actividades ya en marcha, ¿qué le depara el futuro a EMB3R y a EnergyLab Nordhavn? Cuando termine EMB3Rs, en agosto de 2022, habrá una plataforma que informará a las industrias de si hay una forma fácil de ahorrar energía y reducir los gases de efecto invernadero. Además, la plataforma permitirá a estos agentes averiguar si la inversión en una infraestructura para reutilizar el exceso de calor será rentable en el futuro.

La plataforma también proporcionará un medio para poner en contacto las posibles fuentes de energía con los usuarios de la misma, cuando el exceso de energía satisfaga una demanda energética. Según Sousa, un objetivo ambicioso sería desarrollar un demostrador que pueda rastrear el mercado y poner en contacto a posibles socios energéticos en tiempo real.

Greisen también destaca cómo la Primera Ministra danesa, Mette Frederiksen, se reunió con el Primer Ministro de Letonia, Arturs Karinš, en EnergyLab Nordhavn a principios de este año para ver los numerosos resultados del proyecto. En su opinión, esto subraya la importancia de EnergyLab Norhavn y sus resultados.

"Queremos que EnergyLab sea un laboratorio vivo permanente que sobreviva a los proyectos y queremos mantener vivos todos nuestros flujos de datos", afirma. "De este modo, puede funcionar como base para muchos más proyectos nuevos, incluidos los EMB3R".

Autor: Rebecca Pool

Pie de foto: EnergyLab Nordhavn es un proyecto de investigación y demostración a gran escala de tecnologías energéticas inteligentes y nuevos modelos de negocio.