GESTIÓN EFICIENTE DE REDES DE ENERGÍA 3 DE MARZO DE 2017life-opere.org/sites/default/files/jose_taboada_jornada_genera_madri… · 2 OPERE: Gestión eficiente de redes de energía

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GESTIÓN EF IC IENTE DE REDES DE

ENERGÍA

3 DE MARZO DE 2017

Proyecto OPERE

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OPERE: Gestión eficiente de redes de energía

ÍNDICE

ACCIONES TÉCNICAS

A. ACCIONES PREPARATORIAS

A.1 Análisis Energético de usos e instalaciones.

A.2 Definición del Plan Demostrativo.

B. ACCIONES DE IMPLEMENTACIÓN

B.1 Implementación y puesta en marcha de las medidas de eficiencia

energética, smart grid y sistema de monitorización.

B.2 Análisis de los datos y resultados.

B.3 Optimización del Sistema.

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Acción A1. Análisis Energético de Usos e Instalaciones

Sistema de Gestión Energética

Planes de Energía y

Análisis de información

Herramientas SGE (HSGE)

Señales Smart- grid (SCADA) y control

Infra. Energéticas Infra. soporte TI

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Acción A2. Definición del Plan Demostrativo

Definición de la smart grid térmica y eléctrica

Análisis de las redes de partida.

Definición de las magnitudes a medir y tiempos de muestreo

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Revisión de la red térmica.

Análisis de las redes de partida.

Se identifican problemas de operación.

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Definición del sistema de

monitorización

Definición de las magnitudes a medir y

tiempos de muestreo

278/278 medidas disponibles

necesarias para el análisis y la

comprensión del comportamiento de

los sistemas.

Datos instantáneos son insuficientes.

Imprescindibles las series temporales

Validación de funcionamiento de

lazos de control

Verificación de funcionamiento de

equipamiento como válvulas

Calidad de los datos

Limitaciones de la librería BACnet4j

Registro de toda la información

Acceso a la información

Rendimientos de procesado

Definición del sistema de monitorización

Establecer propiedades de visualización

adecuadas

Gestión de alarmas

Aseguramiento de recogida de datos

Estrategia de transmisión.

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Recogida de información

Arquitectura DADIS

CS157 -

172.16.244.157

Autómatas

en Edificios

DB-Condesa

v.02

Período de captura

21/10/2014 – 27/07/2015

133.546.250 Registros

Wrapper

Sensores 1

Wrapper

Sensores N

ADQUISICIÓN

DATOS

ADMINISTRACIÓN

PUBLICACIÓN

DATOS

PUBLICACIÓN DATOS

Wrapper

Aplicaciones 1

Wrapper

Aplicaciones N

CONFIGURACIÓN ALMACENAMIENTO

SENSORES

VIRTUALES ALARMAS

ADQUISICIÓN MEDIDAS

GESTIÓN

DATOS

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Acción B2. Análisis de los datos y resultados

Ensayos preliminares

Monitorización de temperaturas de ida y retorno en calderas y cogeneración

Identificación de fenómenos no deseados en el comportamiento térmico de los sistemas

Conclusiones preliminares

• La instalación posee problemas de funcionamiento derivados de la instalación de la planta de

cogeneración.

• Necesidad de conocer los caudales reales por los circuitos hidráulicos para contabilizar los consumos

energéticos → Realización de ensayos de campo.

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B.2.1. Identificación de información relevante.

Conclusiones sobre la información disponible

Medidas insuficientes. Los cálculos requerían a mayores

Contadores de energía primaria (Gasoil)

Caudales, temperaturas o Energía producidos en calderas e intercambiador

de cogeneración

Caudales o Energía transmitidos a los sectores.

Retornos térmicos de los sectores

Medidas de satisfacción del Confort (Temperaturas ambiente)

Contadores de agua para el consumo de ACS

Se considera que existe deficiencias claras en la información

Se proponen ensayos de campo en el Monte de la condesa para paliar esta

situación.

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1 2 Ensayos de transmitancia

3 Estimación del comportamiento energético. Medida de caudales

0

5

10

15

20

25

30

12

:00

:00

22

:40

:00

9:2

0:0

0

20

:00:0

0

6:4

0:0

0

17

:20

:00

4:0

0:0

0

14

:40

:00

1:2

0:0

0

12

:00

:00

22

:40

:00

9:2

0:0

0

20

:00

:00

6:4

0:0

0

17

:20

:00

4:0

0:0

0

Tem

peraturas (

ºC

)

Ensayo Flotante de Temperaturas

EL240

TEXT

EL247

EL246

EL243

INSTALACIÓN Medida 1 (L/s) Medida 2 (L/s)

RESIDENCIA 2_CAL 5,6

RESIDENCIA 2_ACS 3,5 5,8 (R2_CAL OFF)

RESIDENCIA 1_CAL 6,5 – 7

RESIDENCIA 1_ACS 2,7

FISICA_ZONA1 1,36 1,36 (PART OFF)

FISICA_ZONA2 1,35 1,46 (PART ON)

OPTICA_NORTE 2,24

OPTICA_SUR 2,23

FIS.PART 2,02

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Acción B1. Implementación y puesta en marcha de las medidas de eficiencia

energética, smart grid y sistema de monitorización

Reforma de la acometida de agua fría, así como el colector de distribución de entrada. Reforma de la sala de Calderas

Sistema de monitorización.

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Acción B1. Implementación y puesta en marcha de las medidas de

eficiencia energética, smart grid y sistema de monitorización

Reforma integral propuesta de la sala de Calderas del Monte de la Condesa.

Propuesta de paso a Gas de las calderas.

Incluye: medidas de Gas en calderas y Motor

Producción centralizada de energía. Calderas y Motor

Medida discriminada de energía producida en calderas y motor

Apoyo de depósitos de inercia como almacén temporal de energía

Producción instantánea de ACS

Operación a 60º

Medida de agua usada en ACS

Medida energía consumida en la recirculación.

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Sistema de monitorización.

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Reforma integral propuesta de la sala de Calderas del Monte de la Condesa.

Consumo en los servicios según su demanda.

ACS:

Residencia y Hemodonación.

Calefacción:

Residencia 1, Residencia 2, Instituto de cerármica (actualmente Dpto.

Física de partículas), Escuela de Óptica, Ampliación Facultad de Física y

Banco de sangre

Medidas detalladas de energía para cada servicio.

Inclusión de bombas con variador de velocidad para mejorar la

regulación.

Medida de Temperaturas ambiente.

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Se han identificado 1+3 edificios con uso semejante a alguno de los

servicios presentes en el complejo MC.

El sistema de monitorización se amplia para permitir recoger información

de más edificios aunque de forma más restrictiva.

Edificio Centro similar en MC Uso

CITIUS, IIT, CIBUS,

Emprendia

Dpto. Física de partículas Investigación

Facultades de Física,

Medicina, Psicología,

Farmacia

Escuela de Óptica, Aulario de Física Docencia

R.U. Rgz. Cadarso,

Fonseca, Burgo, Clemente

R. U. Monte de la Condesa (MC1, MC2) Residencia

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Información recogida

Otros edificios: Burgo, Catedráticos, CIBUS, Clemente, Concepción A., Económicas,

Estadio, ETSE, Farmacia, Fonseca, Guardería, IIT, Medicina, Piscina, Psicología, Química.

Edificio Sinc./Asinc. (tot) Inicio Registro (Gb/m)

CITIUS 172 / 495 (667) 14/1/2015 6

CADARSO 23 / 69 (92) 14/1/2015 1,9

FISICA 15 / 61 (76) 14/1/2015 2,2

CONDESA (V1) 51 / 228 (279) 2/10/2014

(27/7/2015) 1,7 (133.546.250 )

CONDESA(V2) 169 / 140 (309) 23/9/2015 5,5

Otros 04/02/2016 37,2

Total 52,8

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La nueva instalación supera las deficiencias de información detectadas

en las redes de partida del Monte de la Condesa

En las redes de partida del Monte de la condesa

Se han hecho ensayos de campo para paliar esta situación.

En el resto de edificios

La situación al respecto de la sensorización, seleccionada para garantizar el

control del edificio y no su optimización, es idéntica a la del Monte de la

condesa

Línea exploratoria: Buscar correlaciones entre los contadores y la información

disponible en las instalaciones de MC que puedan usarse por disponerse de

esa información en otras instalaciones.

Un enfoque de ensayos de campo.

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CS156 -

172.16.244.156

CS157 - 15432

172.16.244.157


Autómatas

en Edificios

Bender201-

172.20.4.24

M. Adquisición -

Cadarso

M. Adquisición -

Física

M. Adquisición -

Citius

Raspi16-

172.20.4.16

M. Adquisición -

CONDESA

CS157 - 2345

172.16.244.157

DB-Condesa

DB Cadarso

DB Física

DB CITIUS

WatchDog

Edificios

WatchDog DB

Raspi27-

172.20.4.27

DB Otros

M. Adquisición -

Otros

Microservicios

REST

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B.2.2. Diseño de experimentos,

planificación y recogida de

información a lo largo del

proyecto.

Facilitar el acceso a la información

Búsqueda de toda la información

disponible

Revisión sencilla de la información

obtenida

Entrega de la información en formato

Excel, csv o imagen.

Herramientas convencionales de

análisis

Institucionalización de procesados e

informes relevantes.

Construcción de pantallas para informes

específicos.

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B.2.3.Tareas de análisis de datos. Generación de informes de

resultados y conclusiones.

Funcionalidades del sistema

Visualización de todos los parámetros registrados

• Comparación entre datos de varios edificios

• Visualización simultánea de Datos y estados con Referencia gráfica

Visualización de datos agrupados por mes

Gráficos de series diarias configurables

Visualización de horarios

Resumen de operación

Cálculos e informes complejos en tiempo real.

• Inercia

• Simulador motor.

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Esfuerzos de análisis de información en B2

Análisis de la eficiencia de las programaciones y los lazos de control.

Análisis del rendimiento energético de la instalación de generación de

calefacción y agua caliente sanitaria (rendimiento estacional, pérdidas)

Análisis del rendimiento de la cogeneración (horas de funcionamiento,

aprovechamiento térmico útil, energía eléctrica generada, coste de operación,

rendimiento eléctrico equivalente)

Impacto de las medidas de eficiencia energética en el rendimiento de la

instalación (depósitos de inercia y calderas, sectorización de consumos)

En un segundo orden de análisis se podrían incluir los siguientes:

Mejora/empeoramiento en el confort térmico de las instalaciones tras las

mejoras practicadas.

Mejora en la garantía de suministro (nº de incidencias, horas de no

disponibilidad, etc)

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Estudio del comportamiento energético de la instalación

Temperaturas inadecuadas en la aportación de la cogeneración

Ruptura de la estratificación de los depósitos de inercia

Tiempos anómalos de encendido de la caldera

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600 m3

120 m3

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Calefacción residencia 1 y 2

Variables relacionadas con la

variación de la temperatura

Información meteorológica

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Resultados de los modelos

Error en ºC de la predicción realizada por cada uno de los modelos para la

temperatura de cada planta. Se destaca en negrita los errores más

pequeños

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Situación actual.

Disponemos de modelos para la predicción de la Temperatura interior

Trabajos previstos

Desarrollar el controlador a partir de los modelos

Probar la eficiencia en el siguiente período invernal.

Analizar la credibilidad de las propuestas del controlador.

Probar el controlador como sugerencia al operador.

Permitir al controlador cerrar el bucle.

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Medidas reales de inercia Simulación del motor con carga

simple



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Predicciones de temperatura en la parta alta y baja del depósito asumiendo el

mismo comportamiento para los motores a lo largo del tiempo.

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