Los modernos sistemas energéticos descentralizados son un asunto muy complejo. Planificarlos de forma óptima y rentable es un reto importante para los planificadores energéticos.
La empresa derivada de Empa "Sympheny" ofrece un software que ayuda a los planificadores a encontrar el concepto energético adecuado para un edificio, un barrio o incluso una ciudad entera y cumplir así sus objetivos de sostenibilidad y eficiencia energéticaUn sistema energético sostenible puede compararse con una sinfonía. Para que los distintos componentes armonicen entre sí, no basta con escribir unas notas en un papel. Más bien se necesitan compositores experimentados que encuentren la composición ideal y los instrumentos adecuados, así como un director de orquesta que se asegure de que los músicos armonizan perfectamente entre sí. Sólo se crea una sinfonía melodiosa cuando todo encaja a la perfección. En el sistema energético, el papel de compositor lo asumen los planificadores energéticos. Sin embargo, su tarea es cada vez más compleja, ya que constantemente aparecen nuevas tecnologías en el mercado y los requisitos -por ejemplo, en términos de sostenibilidad y fiabilidad- cambian constantemente.
La creciente complejidad se debe sobre todo al paso de sistemas energéticos centralizados a sistemas descentralizados. Este cambio está impulsado por la evolución hacia una sociedad respetuosa con el clima. En los sistemas energéticos descentralizados se combinan varios edificios en un barrio o zona que utilizan conjuntamente energías renovables y diversas tecnologías de conversión y almacenamiento. Los edificios no sólo son consumidores de energía, sino también productores de energía al almacenar la energía sobrante, por ejemplo de su sistema fotovoltaico, y devolverla a la red. Esto significa que ellos mismos se convierten en una parte importante del sistema. Una ventaja fundamental de los sistemas energéticos descentralizados frente a los tradicionales, organizados de forma centralizada, es que la energía puede suministrarse allí donde se consume. Esto minimiza las rutas de transporte, lo que a su vez permite una interacción más eficiente entre las tecnologías individuales de energía y almacenamiento.
Para los planificadores, esto significa que deben considerar los sistemas energéticos en su totalidad y encontrar las soluciones óptimas a partir de un gran número de tecnologías y sus posibles combinaciones. Además, la innovación aumenta constantemente la gama de soluciones disponibles. Al mismo tiempo, los planificadores energéticos deben garantizar la estabilidad de la red y no perder de vista la eficiencia económica. Crear una sinfonía melodiosa y no limitarse a piezas estándar que ya han tocado docenas de orquestas es, por tanto, una tarea sumamente compleja. Una empresa que ha reconocido este problema y le está poniendo remedio es la spin-off de Empa "Sympheny". El nombre no se eligió al azar. El objetivo de esta empresa es armonizar los distintos flujos energéticos de un emplazamiento y lograr así la máxima eficiencia energética y sostenibilidad.
Una herramienta web simplifica la planificación energética
Sympheny ofrece a los planificadores una herramienta basada en la nube que les permite planificar de forma sencilla y rentable el sistema energético óptimo para un edificio, un barrio o incluso una ciudad. "Nuestra plataforma tiene en cuenta diversos factores, como las energías renovables y los proveedores disponibles en un lugar concreto, los diferentes requisitos energéticos o las tecnologías pertinentes. Al mismo tiempo, también se tienen en cuenta los distintos objetivos de los planificadores, como la reducción de lasemisiones de CO2, la expansión de las energías renovables o la reducción de costes", explica Andrew Bollinger, CEO de Sympheny. Basándose en esta amplia gama de información, la herramienta en línea ayuda a los planificadores a encontrar el sistema energético óptimo para el lugar. Responde a preguntas clave, como si deben instalarse sistemas fotovoltaicos en el tejado o la fachada, y cuáles, qué sistemas de almacenamiento estacional deben instalarse y cómo deben estructurarse las redes térmicas. Pero, sobre todo, la plataforma puede ayudar a los planificadores energéticos a considerar estas diferentes cuestiones en un contexto global y ofrecer respuestas que tengan en cuenta las numerosas dependencias e interacciones entre las tecnologías y los flujos de energía en un lugar concreto.
La experiencia de la investigación
El software se basa en muchos años de investigación. El Laboratorio de Sistemas Energéticos Urbanos de Empa lleva varios años investigando nuevos métodos para optimizar los sistemas energéticos descentralizados. La investigación acabó dando como resultado la herramienta, que se ha ido desarrollando continuamente en colaboración con socios industriales. El año pasado, el equipo decidió finalmente dar el salto al mercado. La empresa derivada "Urban Sympheny AG" se fundó en abril de 2020.
"Vemos un gran potencial de mercado para nuestra solución, ya que la planificación energética es cada vez más compleja. El factor tiempo también desempeña un papel clave para los planificadores energéticos. Por lo tanto, es importante ayudarles a encontrar la solución óptima lo antes posible. Nuestros potentes algoritmos y nuestra aplicación basada en la nube y fácil de usar reducen enormemente la complejidad para los planificadores. Esto les permite tomar decisiones de planificación más rápidas y mejores", afirma Bollinger. Al mismo tiempo, el software también promueve la integración de fuentes de energía sostenibles y renovables. De este modo, el equipo de Sympheny pretende hacer una valiosa contribución a la transición energética.
Una experiencia práctica
Los proyectos conjuntos con socios industriales demuestran que la herramienta Sympheny alberga un enorme potencial. Un ejemplo: junto con Empa, Sympheny ayudó a la empresa de servicios IBC Energie Wasser Chur a encontrar nuevos conceptos energéticos para los barrios de la capital de los Grisones que les permitieran reducirlas emisiones de CO2 a cero neto de aquí a 2040. El equipo creó primero un modelo digital de la ciudad utilizando el software Sympheny. Para encontrar las soluciones óptimas, el siguiente paso fue utilizar los algoritmos de Sympheny para evaluar varios conceptos energéticos posibles y calcular sus costes y suhuella de carbono. Con esta selección de posibles conceptos, la empresa de servicios públicos puede ahora encontrar más fácilmente la solución que le ayude a alcanzar su objetivo de "cero neto" con un coste mínimo.
En el análisis detallado, el equipo del proyecto también definió las medidas necesarias para reconvertir el sistema energético existente para cada solución. De especial interés para IBC Energie Wasser Chur es el hecho de que es posible convertir su sistema energético actual en un sistemalibre de CO2 sin aumentar los costes del ciclo de vida, aunque para la conversión se requieren elevadas inversiones. Durante el proceso de transformación, la empresa también tiene la oportunidad de recalcular los próximos pasos de la conversión basándose en los datos más recientes, como las nuevas tecnologías, y realizar los ajustes necesarios. Esto reduce significativamente el riesgo de convertir el sistema energético.
