Una estudiant de la UPC-ESEIAAT guanya un dels premis ‘Eficiència Energètica’ amb la transformació d’una planta industrial en una planta d’energia virtual (VPP)

Eva María Urbano ha rebut recentment a Madrid el Premi Eficiència Energètica 2019 en la categoria de Treballs de Fi de Màster convocat per l’Asociación de Empresas de Eficiencia Energética (A3e). Aquesta estudiant de 24 anys és Enginyera Aeroespacial i màster en Enginyeria Aeronàutica per la UPC. Actualment forma part del grup de recerca Motion Control and Industrial Aplications (MCIA) de la UPC a Terrassa, on cursa el doctorat.

En el seu treball de fi de màster premiat a Madrid i dirigit pel professor José Luis Romeral proposa transformar una planta industrial en una planta elèctrica virtual  en anglèsVirtual Power Plant, VPP) amb l’objectiu d’obtenir beneficis del mercat energètic i alhora descarbonitzar els processos de fabricació, tot facilitant la transició energètica. Les VPP són un nou concepte de gestió energètica que està cobrant força i que es basa en entrellaçar diferents fonts d’energia en un fluxe de demanda d’electricitat que es gestiona amb l’ajut de la tecnologia i d’Internet de les coses.

Segons explica l’estudiant, “actualment podem reduir les emissions de CO₂ i l’ús de l’energia sense sacrificar el creixement econòmic si descentralitzem el mercat energètic i augmentem la generació d’energies renovables”. En el seu treball “confirma que la clau és donar protagonisme als prosumidors, és a dir, entitats capaces de consumir i alhora generar electricitat que creen flexibilitat en el sistema energètic”, assegura.  

La idea d’Urbano és molt senzilla però alhora conté una gran complexitat tècnica. Es tracta  que una empresa del sector productiu aprofiti les seves instal·lacions per generar la pròpia energia renovable, la pugi fer servir en l’activitat productiva i pugui emmagatzemar i vendre’n els excedents al mercat energètic en condicions econòmiques favorables.

De fet, el Reial Decret 244/2019 permet que entitats connectades a la xarxa elèctrica consumeixin i, alhora, generin i gestionin la seva energia amb la possibilitat de vendre-la al mercat energètic.  Aquest és el fonament legal sobre el que l’estudiant ha treballat per transformar una planta industrial en una planta energètica virtual (VPP) amb demanda energètica fixa, dotada d’equips energètics controlables i un sistema de generació fotovoltaica modelat estadísticament amb els condicionants climàtics i les possibles ineficiències.

Assegurar l’amortització de la inversió

I és que, tal i com explica l’estudiant,“per convertir una planta industrial en una VPP, l’empresa ha de desenvolupar un pla de negocis, obtenir dades històriques de la planta, implementar sistemes d’emmagatzematge i generació d’energia renovable i gestionar contractes amb brokers i proveïdors d’electricitat”.

Segons descriu en el projecte, per a que  la VPP funcioni adequadament és necessari un mètode de predicció que permeti a la planta autoajustar-s’hi periòdicament. Per això, Urbano ha implementat un sistema d’intel·ligència artificial a la VPP que permet controlar processos molt subjectes a variacions.

A més, per assegurar l’optimització, ha tingut en compte la capacitat d’emmagatzematge d’energia a un sistema de bateries. Així, l’empresa que treballi amb aquest sistema de VPP podrà vendre electricitat quan les condicions del mercat siguin més favorables per als seus interessos, de manera que els costos de l’energia consumida, dels equips industrials i de generació fotovoltaica s’amortitzen al llarg de la seva vida útil gràcies als beneficis generats per la venda d’electricitat. D’altra banda, quan hi ha excedents de potència obtinguda amb l’autogeneració fotovoltaica, es poden vendre a la xarxa elèctrica si les condicions del mercat són favorables.

L’estalvi obtingut per una empresa que apostés per un projecte d’aquestes característiques es pot calcular comparant els indicadors de la planta industrial sense VPP o amb VPP. Segons els càlculs realitzats per Eva Maria Urbano l’estalvi podria arribar fins a un 8%, amb una variabilitat que depèn del preu de l’electricitat al mercat. Amb tot, tal i com afirma l’estudiant premiada, “harmonitzar el comportament del mercat amb la generació i el consum d’energia de la planta és quelcom complex, de manera que per poder implementar la VPP és indispensable la creació de gestors energètics intel·ligents”.