energía e innovación

Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial

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V TALLER COIIM DE INNOVACIÓN

“Energía e Innovación”

Julio J. PérezUnidad de Eficiencia Energética - CIEMAT

Julio J. PérezUnidad de Eficiencia Energética - CIEMAT


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IND

ICE

Proyectos “Smart” del CIEMATProyectos “Smart” del CIEMAT

Smart-BuildingPSE ARFRISOLSmart-Building

PSE ARFRISOL

Smart-CitiesDEPOLIGENSMARTZA

Smart-CitiesDEPOLIGENSMARTZA

Presentación de la UiE3Presentación de la UiE3

Foros internacionales del I+D+iForos internacionales del I+D+i

Mundial : IEAMundial : IEA

Europeo EERAEuropeo EERA

¿Por qué el I+D+i en Energía?

¿Por qué el I+D+i en Energía?

¿Por quéparticipar en proyectos I+D+i?

¿Por quéparticipar en proyectos I+D+i?


[email protected]

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ía? • Objetivos del programa Horizonte 20-20-20:

Reducción >20% de la demanda de energía en las ciudades

Reducción >20% de emisiones urbanas de CO2

Incremento de un 20% del uso del transporte público y del uso de combustibles sostenibles en las flotas de estos vehículos

Incremento >20% de la energía eléctrica de origen renovable y de la utilización de climatización renovable en las ciudades

Otros objetivos implícitos: Reducir la dependencia energética de las fuentes fósiles

Seguridad en el suministro de energía (Crítico para Europa)

Mantener competitividad industrial conteniendo los costes de energía


[email protected]

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• Obtener ventajas competitivas: Crear sinergias o acceder a socios con recursos no presentes en la

organización

• Tecnologías

• Know-How

Es una forma de financiar el desarrollo de productos

Acceso a plataformas de validación en condiciones reales de uso de productos:

Proyectos demostradores


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• Organización autónoma

• No adscrita directamente a ningún Gobierno

• Agente, a nivel mundial, en materia de Energía

• Proporciona investigaciones no sesgadas, estadísticas y análisis

Objetivos: Asegurar un suministro de energía limpio, seguro, y accesible

Coordinar una respuesta colectiva a interrupciones severas en el suministro de petróleoIE

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• Asegurar un suministro de energía limpio, seguro, y accesible Promoción de políticas energéticas racionales

Asesorando en la integración de políticas energéticas y medioambientales

Optimizando la estructura de la demanda energética mundial

Promoviendo el desarrollo de fuentes de energía alternativas y el incremento de la eficiencia energética

Incentivando la colaboración internacional en tecnologías de la Energía

• Coordinar una respuesta colectiva a interrupciones severas en el suministro de petróleo

Operando un sistema de información permanente sobre el mercado internacional del petróleo

Manteniendo y mejorando los sistemas de control de las interrupciones en el suministro de petróleo

IEA

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• La IEA obtiene financiación:

A través de los estados miembros (cuota)

Beneficios a partir de sus publicaciones (20% en 2012).

También acepta donativos

• Según el grado de implicación se tiene más o menos privilegios

Solo participación (sponsor)

Participación y posibilidad de invitar a otras organizaciones nacionales

(socios de pleno derecho)

IEA

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Standing Group on Emergency Questions

(SEQ)

Interrupción en el suministro de petróleo

Standing Group on the Oil Market (SOM)Monitoriza y analiza

tendencias en el mercado del petróleo

Petróleo

Standing Group on Global Energy Dialogue (SGD) Trabajar con no

miembros de la IEA.

Colaboracióncon no miembros

Standing Group on Long-Term Co-operation (SLT)

Asegurar la seguridad energética, mejorar la eficiencia económica y promover la protección

medioambiental.

Coordinaciónde los miembros

Committee on Energy Research and

Technology (CERT) Desarrollo,

demostración e implementación de nuevas tecnologías.

Nuevas TecnologíasEnergéticas

IEA

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[email protected]

• En cada Comité Permanente hay iniciativas tecnológicas multilaterales:

Implementing Agreements (CERT=40)

• Un acuerdo de implementación es un contrato legal que firman:• Gobiernos de los estados miembros

• o Entidades designadas por ellos

• En cada IA se definen grupos de trabajo en tecnologías concretas:

Tasks (CERT>49)

IEA

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[email protected]

• Entidades españolas en la IEA: Red Eléctrica de España Universidad de Lleida Universidad de Sevilla IDAE CENER Ministerio de Industria Tecnalia

CIEMAT• Energy Technology Data Exchange (ETDE) (www.iea-shc.org)

• Energy Technology Systems Analysis Programme (ETSAP) (www.etsap.org)

• Solar Heating and Cooling (SHC) (www.iea-shc.org)

• SolarPACES (www.solarpaces.org)

• Wind Energy Systems (www.ieawind.org)IEA

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[email protected]

• Representan a España en el IA

• Hacer un seguimiento de los avances de la técnica

Aportan al repositorio de la IEA los avances generados a nivel nacional

• Puerta de entrada a otros organismos nacionales

Depende del grado de implicación en el acuerdo de implementación

IEA

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IEA: Una de las mayores fuentes documentales

mundiales sobre aspectos relacionados con la

energíaIEA: N

o financia proyectos ni ofre

ce becas


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• Es una Alianza de Organismos de Investigación (OI)

Complementa a las EII (enfocadas a industrias y empresas)

• Nace con la vocación de cumplir los objetivos del SET-PLAN:

Mejorar la cooperación y la coordinación de los OI

Reducir la duplicación y solucionar huecos en materia de investigación

Mejorar la eficiencia y la efectividad de las investigaciones

Acelerar el desarrollo de nuevas tecnologías energéticas

EER

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[email protected]

• EERA complementa a las EII (enfocadas a industrias y empresas)

Las empresas entran en las actividades de la mano de los O.I.

En las EII las empresas lideran y llevan a los OI como asociados.EER

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JP SMART CITIES

• Programa conjunto enfocado a: Aumento de la eficiencia energética en las ciudades

Integración energías renovable en las redes urbanas

Iniciativas como “Smart Cities and Communities-European Innovation Partnership”, recientemente aprobada por el Consejo de la Unión Europea en marzo de 2013

• Principales áreas de investigación:

• Edificios energéticamente eficientes como elementos interactivos del sistema energético urbano

• Planificación energética urbana integrada

• Diseño y operación de las redes energéticas urbanas (térmica y eléctrica)

• Poligeneración renovable integrada en la red urbana

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[email protected]

EER

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• Comité ejecutivo:

• Compuesto por los miembros de pleno derecho (Full members)

• Grupos de trabajo:

• 4 subprogramas divididos a su vez en distintos paquetes de trabajo

• Posible ampliación con un quinto enfocado a movilidad urbana

• 32 miembros (Centros de investigación y Universidades)Institución País

Fraunhofer ISERWTHEIFER

Wuppertal InstituteAIT

BMVITUMONSBERADTU Dinamarca

UZ-I3ACIEMAT

University of ValenciaTecnaliaCIRCEVTT Finlandia

CSBT FranciaTNO

DINTECiMindsENEACNR

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Alemania

Austria

Bélgica

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España

Holanda


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EER

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• SP1. Desarrollo de herramientas que den soporte a la toma de decisiones en proceso de transición a sistemas neutro (en emisiones de CO2) a escala de ciudad.

• SP2. Optimizar el “metabolismo” interno de las ciudades:

producción+distribución+consumo de energía

• SP3. Desarrollar/validar conceptos, herramientas y proyectos demostrativos para los edificios del futuro

• SP4. Desarrollar herramientas que permitan evaluar el uso de energía renovables en centrales de producción de distrito o ciudad


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EER

A.

Part

icip

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• España es uno de los países con mayor representación:

• 3 miembros de pleno derecho: CIRCE, TECNALIA, CIEMAT

• 2 miembros asociados al CIEMAT

• U. Zaragoza y U. de Valencia

• Coordinación del subprograma 4: U. de Zaragoza


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Con

tacto

s

• IEA-SHC:

María José Jimenez ([email protected])

Ricardo Enriquez ([email protected])

• EERA:

Jose Antonio Ferrer ([email protected])

Antonio Garrido ([email protected])


[email protected]

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Uso de la energía en la Ciudad

Uso de la energía en la Ciudad Generación distribuidaGeneración distribuida


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PSE-ARFRISOLPSE-ARFRISOL

INNPACTO ENVITEINNPACTO ENVITE

INNPACTO CELSIUSINNPACTO CELSIUS

INNPACTO EDEAINNPACTO EDEA

INNPACTO DEPOLIGENINNPACTO DEPOLIGEN

INNPACTO SMARTZAINNPACTO SMARTZA

E.E. en los EdificiosE.E. en los Edificios E.E. en Barrios/DistritosE.E. en Barrios/Distritos

ECO-VALLE MEDITERANEANECO-VALLE MEDITERANEAN


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• Proyecto Demostrador (5 localizaciones) 4 obras nuevas y 1 rehabilitación integral

Servir de modelo y plataforma para futuras investigaciones

Pro

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RFR

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Centro de desarrollo de Energías Renovables (CEDER) CIEMAT. Lubia SORIA

Sede - Fundación BarredoSiero ASTURIAS

Edificio 70 - CIEMAT. MADRID

Plataforma Solar de Almería - CIEMAT. Tabernas ALMERIA

CIESOL - Universidad de Almeria - CIEMAT. ALMERIA


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• Objetivo:

• Adecuación de la arquitectura bioclimática y de la energía solar en el acondicionamiento térmico de edificios de oficinas, para calefacción y refrigeración, Reduciendo el consumo de energía convencional entorno 80/90%

Utilización de estrategias pasivas para

reducir la demanda

energética del edificio mediante

el diseño

Empleo de sistemas de

climatización, alimentados con

fuentes de energía

renovables, sobre todo energía

solar.

Utilización de sistemas

energéticos de apoyo renovables

(biomasa) o convencionales

de alta eficiencia

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RFR

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[email protected]

Puesto de Supervisión Local

1000

Buffer en controladores

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Base de datos local

Servidor y Puesto CentralCIEMAT

Base de datos central

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• Flujo información en instalaciones deslocalizadas: Similar a los modelos propuestos para smartcities


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FTP

Subida de Datos Históricos al

FTP

SolicitudDe Datos

Históricos

Puesto Central

Socios del Consorcio del PSE-ARFRISOL

SQL

Consultas automáticas a

la B.D. de Datos Históricos

Ficheros de Datos

HistóricosAcceso a losDatos

Históricos

Acceso a través de la Extranet

www.arfrisol.es

Programación de Consultas

Pro

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• Interacción de los usuarios con los sistemas de control: Similar a los modelos propuestos para smartcities


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Pro

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• DEPOLIGEN

• Eficiencia energética mediante la reducción de la demanda y Poligeneración distribuida

• Objetivo: El objetivo del proyecto es la investigación y desarrollo de una

metodología de ámbito nacional sobre poligeneración de energía con integración de instalaciones de energías renovables, geotermia, gas e hidrógeno, atendiendo al uso global en microrredes, y la mejora de la demanda energética de los edificios e instalaciones del entorno urbano, mediante el análisis energético del diseño de los edificios y el entorno.


[email protected]

Pro

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• Smart City Zamora

• Objetivo:

• Desarrollar e implantar tecnologías que permitan el avance en la aplicación del concepto “smart” en ciudades en el ámbito de la energía. desarrollando sistemas de reducción de la demanda de edificios, sistemas de micro y minigeneración distribuida que integren energías renovables, sistemas innovadores de gestión integral (business inteligence) que contemplen la gestión de la generación energética, la demanda, el alumbrado público, etc.

Los desarrollos se implementan en un barrio piloto, que demuestre su viabilidad técnica y económica


[email protected]

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• Objetivo:

• Análisis energético integral del edificio individualmente y como parte de la ciudad: I+D en la integración de elementos solares pasivos y activos de acondicionamiento térmico para reducir la demanda de calor y frío y el consumo de energía en las centrales de producción.

• Grupo Multidisciplinar: +20 investigadores : ingenieros e ingenieros técnicos, arquitectos,

informáticos, químicos, físicos, matemáticos


[email protected]

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• +25 años participando en proyectos de I+D+i:

• Nacionales e internacionales

• Líneas principales de investigación: Evaluación Energética de Edificios y Distritos

Reducción de la demanda en edificios y barrios

• Análisis de técnicas pasivas (bioclimáticas)

• Integración de energías renovables

Poli generación distribuida

Características de los proyectos según la tendencia internacional:

Edificio Distrito Ciudad


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• Laboratorio de Componentes de la Edificación

• Laboratorio PIV para análisis experimental de fachadas ventiladas

• Laboratorio de calidad ambiental en los edificios

• Tres Contenedores Demostradores de Investigación (PSE-ARFRISOL)

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• Análisis energéticos teóricos mediante simulación dinámica


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Chimney Desp. 1. (9 Channels)

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26.0026.5027.0027.5028.0028.5029.0029.5030.00

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Temperatura Salón Vivienda Habitada Parcela 15.

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Text (ºC)

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Banda Confort Exterior

Calefacción

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• Análisis energéticos experimentales y monitorización

• Validación de los modelos experimentales y las simulaciones


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GRACIAS POR SU ATENCIÓNwww.ciemat.es

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