FEVER: Un proyecto para transformar el sistema energético europeo y adaptarlo a las energías renovables
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La flexibilidad de los sistemas eléctricos es fundamental en el proceso de transición energética hacia modelos de generación de energía más sostenibles. La Comisión Europea promueve el desarrollo de soluciones que den respuesta a los retos de gestión de las redes de distribución eléctrica del futuro sistema energético basado en fuentes renovables. Una cuota cada vez más grande de generadores de electricidad fluctuante, como los sistemas eólico y solar, hace que sea más difícil calcular las cargas que se están alimentando.
Por otro lado, la demanda creciente de energía por el incremento del uso de vehículos eléctricos supone una dificultad adicional. El vehículo eléctrico juega un papel capital en todos los hogares, no solo en la carga del vehículo, sino en el hecho de poder almacenar energía cuando esta es excedentaria para poder inyectarla en momentos de carencia. El almacenamiento de energía es clave también por razones del mercado eléctrico o, incluso, de sostenibilidad. Por todo ello, para un suministro energético seguro y resistente, hay que armonizar la producción y la demanda a partir de sistemas de generación distribuida basados en la producción, el almacenamiento y el consumo de energía flexibles.
En este contexto, surge el proyecto FEVER (por su nombre en inglés, Flexible Energy Production, Demand and Storage-based Virtual Power Plants for Electricity Markets and Resilient DSO Operation), el objetivo del cual es demostrar e implementar nuevas soluciones de flexibilidad en la generación, consumo y almacenamiento de energía eléctrica para conseguir una operación óptima de la red de distribución.
En el marco del proyecto FEVER, el Centro de Innovación Tecnológica en Convertidores Estáticos y Accionamientos (CITCEA) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) desarrolla cargadores bidireccionales para vehículos eléctricos y soluciones para la gestión óptima de las redes eléctricas y los mercados de electricidad basados en fuentes renovables, aprovechando el potencial de flexibilidad de los recursos de producción, demanda y almacenamiento de energía. Así, se contribuye a satisfacer la demanda de servicios específicos para la red eléctrica, haciéndola segura, eficiente y resistente.
FEVER ha permitido identificar que hay que desarrollar nuevos equipos domésticos con este objetivo.
En este sentido, se está desarrollando un cargador de vehículo eléctrico, doméstico y bidireccional integrado dentro de un entorno IoT domótico, el cual permite combinar los recursos disponibles en un entorno doméstico: consumos, generación fotovoltaica, almacenamiento estacionario e interacción con la red de distribución.
El proyecto cuenta con la participación de una empresa que busca innovar en sus productos, ofreciendo soluciones a sus clientes para optimizar la gestión energética de su vivienda y la interacción con la red de distribución. La empresa es distribuidora y comercializadora de energía eléctrica y se ha detectado la necesidad de transformar el negocio maduro y tradicional de la distribución hacia las nuevas oportunidades de negocio, en el marco de las llamadas smart grids.
FEVER se encuentra en una fase intermedia de ejecución después de capturar los requerimientos de detalle del sistema de tracción. Se trata de un proyecto que tiene, entre otros objetivos, establecer un marco de continuidad en la relación entre empresa y CITCEA-UPC.
Resultados e impacto
Los resultados de este proyecto se pueden extrapolar a cualquier otro sistema energético eléctrico. Los convertidores y algoritmos de control desarrollados son de aplicación en cualquier tecnología que requiera de electrónica de potencia.
Además, es remarcable la variedad de modelos de negocio que se abren en un sector que está en plena transformación del modelo energético tradicional (generación-transporte-distribución) hacia uno de generación renovable, con demanda flexible y capacidad de almacenamiento.
El proyecto se encuentra en una fase muy avanzada, lo cual permite la transferencia de esta tecnología al mercado. La propuesta ha obtenido un feedback positivo en relación a su viabilidad por parte de reconocidas instituciones como ESADE.
Presupuesto y financiación
FEVER tiene un presupuesto total de casi 10 millones de euros (9.847.839,82 €) y se desarrolla en el marco del programa Horizon 2020 (febrero de 2020 - julio de 2023). En el proyecto participan 18 socios de 8 países.
Proyectos Relacionados
- El Centro Tecnológico de Transferencia de Calor (CTTC) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) ha participado en el proyecto Economic COgeneration by Efficiently COncentrated SUNlight (ECOSUN), para desarrollar un sistema de cogeneración térmica y fotovoltaica de concentración de bajo coste, que incrementa la eficiencia eléctrica del sistema.
- El Centro de Desarrollo Tecnológico de Sistemas de Adquisición Remota y Tratamiento de la Información (SARTI) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) ha participado en GIRASOL II, un proyecto que tiene como objetivo el desarrollo de un gemelo digital para plantas fotovoltaicas mediante la aplicación de tecnología IoT, técnicas de inteligencia artificial e interfaces hombre/máquina inmersivos. Esta tecnología avanzada permite conocer mejor el funcionamiento y el rendimiento individual de cada componente de la planta (paneles y onduladores), inferir el comportamiento del modelo físico (la planta), anticipar averías o degradación o hacer una estimación de la energía generada en función de la previsión de radiación solar, y respetando la privacidad e integridad de las personas involucradas. De este modo, el proyecto se ha enfocado a optimizar el funcionamiento y la operatividad de las plantas fotovoltaicas y a facilitar la integración en el sistema eléctrico.
- El grupo de investigación Barcelona Fluids & Energy Lab (IFLUIDS) y el Centro de Innovación Tecnológica en Convertidores Estáticos y Accionamientos (CITCEA) de la UPC participan en el proyecto europeo H-HOPE, centrado en el desarrollo de soluciones para producir energía limpia a partir de fuentes hídricas aún sin explotar, como tuberías y canales de agua.
- Combinar la actividad agrícola y la producción de energía solar a partir de placas fotovoltaicas es el objetivo de SYMBIOSYST, un proyecto impulsado por un consorcio de 16 socios europeos entre los cuales se incluye la UPC. En el marco de este proyecto, se desarrollarán herramientas tecnológicas para contribuir a generar energía limpia para el sector agrícola en Europa.
