Herramientas para garantizar la eficiencia energética

15.06.2020

Lunes, 15 de junio de 2020. Investigadores del Laboratorio de Electrotecnia y Energía, dentro del Grupo de Ingeniería de Productos Industriales (GEPI) de IQS-URL, han desarrollado una herramienta computacional que permite analizar y optimizar distintos modelos de coste energético.

Denominada Observatorio energético, la herramienta contiene un modelo de las tecnologías conocidas y más punteras de obtención energética y permite realizar cálculos sobre la eficiencia de cada proceso para determinar los costes reales en la salida. La herramienta consiste en un vector energético de entrada, un proceso predefinido y una matriz de costes que son iterativamente calculados hasta converger en una solución. La herramienta se mantiene actualizada con los avances técnicos, tanto a nivel de investigación (potencial) como industrialmente explotables.

El Observatorio permite crear modelos para diferentes procesos industriales de transformación energética. Así pues, actualmente incluye modelos desarrollados para cálculos de hidrocarburos de refinería, hidrocarburos de síntesis (SynFuel) y cálculos de energías solar, fotovoltaica y eólica. El grupo de investigadores está continuamente desarrollando más módulos y mejorándolos, como el de energía hidráulica y el de baterías para almacenaje.

Retos y soluciones que aporta

Actualmente, la eficiencia energética es uno de los grandes retos del mundo industrial, en múltiples y diversas áreas. La tendencia al alza del precio de la energía, así como las consecuencias medioambientales asociadas a su consumo, empuja a las empresas cada vez más a buscar estrategias y herramientas de ahorro energético y de optimización de los procesos, para mejorar su competitividad.

El Observatorio energético está dirigido a empresas intensivas en energía, petroquímicas, generadoras, de almacenaje energético y órganos de gobierno, entre otros.

Las aplicaciones que ofrece son muy diversas, algunas de ellas serian:

Análisis de viabilidad de diferentes tecnologías y vectores energéticos
Estudios de inversión y de TRL (Niveles de madurez tecnológica) aplicados a diferentes técnicas y procesos.
Valoración técnica de tecnologías emergentes (SynFuels, segunda vida de baterías, energía fotovoltaica y sistemas híbridos)
Saltos técnicos pendientes y tecnologías con TRL para madurar con recorrido

Selector de baterías

Dentro del campo de la energía química y electroquímica, el Selector de baterías es otra herramienta desarrollada por el mismo grupo de investigadores de IQS, para escoger las baterías adecuadas a cada uso. Basada en un modelo integrado desde la celda hasta la batería, esta herramienta permite calcular la ciclabilidad, el número de recargas y la degradación de una batería.

Su funcionamiento es el siguiente: introduciendo el ciclo o ciclos tipo y su contexto térmico, se extrae una degradación y previsión de vida útil, para validar si los elementos escogidos si los componentes escogidos satisfacen los requerimientos predefinidos. Se puede iterar hasta obtener una solución que cumpla todos los requisitos predefinidos. Se puede iterar hasta obtener una solución que cumpla todos los requisitos con creces, o que se aproxime suficientemente en prestaciones, costes y escalabilidad. De esta forma, ayuda a dimensionar y escoger el tipo de batería y capacidad idóneas para cada uso, ya sea para aparatos o equipos IoT portátiles, o para grandes bloques para almacenaje o tracción de vehículos de todo tipo, desde patinetes hasta barcos, pasando por drones y autobuses.

Retos y aplicaciones

El Selector de baterías está dirigido a empresas del sector energético y eléctrico, empresas de movilidad (patinetes, bicicletas, coches, sillas, autobuses, náutica); empresas de robótica y vehículos autónomos; empresas de gran consumo, con equipos portátiles o IoT, optimizados por potencia, energía o durabilidad.

Dentro de los retos de la sociedad en temas de movilidad, o de comunicaciones y conexiones vía equipos IoT, permite aportar soluciones en:

Sistemas de almacenaje eléctrico
Selección de tecnologías, evaluación de alternativas o análisis de ciclo de vida de producto, en temas de movilidad
Aplicaciones IoT y estaciones aisladas, fuera de red
Productos de consumo masivo, como pueden ser linternas, flashes, secadores, máquinas-herramienta, juguetes, útiles profesionales
Sistemas de energía renovables (fotovoltaica, eólica, hidráulica no reversible)
SAI y sistemas híbridos para viviendas, industrias y comunidades