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Una herramienta integrada de planificación física para sistemas energéticos y redes DHC

La industria energética está experimentando una rápida transición impulsada por nuevas tecnologías, crecientes necesidades energéticas y ambiciosos objetivos de política. Las redes eléctricas son cada vez más omnipresentes e inteligentes, y siempre necesitan integrar fuentes renovables intermitentes para cubrir una demanda creciente. Las redes de gas se enfrentan a un cambio y una renovación importantes, que abordan tanto la conversión al hidrógeno como un cambio hacia la electrificación de la carga. Las redes de calefacción y refrigeración están aumentando en número y eficiencia, lo que acerca a las comunidades locales a la conciencia energética, promueve distritos energéticos inteligentes e impulsa un salto generacional en nuestro camino común hacia la descarbonización.

Además, las redes energéticas están cada vez más interconectadas y son cada vez más interdependientes. Las centrales eléctricas de gas, las instalaciones de cogeneración o las bombas de calor son solo algunas de las tecnologías clave que demuestran que el acoplamiento de redes es un tema central en la planificación y la gestión de los sistemas energéticos. ¡Planificar nuestro futuro energético nunca ha sido tan complejo!

Decidir sobre mejoras de infraestructura e inversiones en nuevos activos es más difícil que nunca. Gestionar un sistema energético expuesto a una mayor variabilidad de la demanda y la oferta, más fragmentado y distribuido espacialmente, plantea un enorme desafío. Los equipos y procesos tradicionales, que dependen de datos inconsistentes y herramientas incompatibles, son inadecuados para las necesidades actuales. Lograr objetivos contrapuestos como la asequibilidad, la confiabilidad y la sostenibilidad es imposible cuando las diferentes partes del sistema se planifican de forma aislada.

Ejemplo de la red térmica de la isla Barry desarrollada en SAInt (Fuente de datos: Liu et al., 2016; https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.01.102).

Presentamos SAInt, la «Scenario Analysis Interface for Energy Systems», una plataforma de modelado de software integrada y fácil de usar desarrollada por encoord GmbH (https://encoord.com) que permite la coordinación entre los procesos de planificación, ayudando a los planificadores de sistemas y a los gestores de energía a afrontar la transición energética. SAInt ejecuta modelos de optimización para la expansión, las operaciones y los mercados de los sistemas, junto con simulaciones físicas de redes eléctricas, de gas y térmicas, todo ello en un único entorno de modelado con una estructura de datos única y coherente. Gracias a las actividades llevadas a cabo en el proyecto HYPERGRYD, que cuenta con el apoyo del programa Horizonte 2020 de la Unión Europea, SAInt ha ampliado sus funcionalidades para modelar físicamente las redes de calefacción urbana y realizar simulaciones combinadas e integradas con sistemas eléctricos o de gas natural.

Los planificadores e ingenieros de servicios públicos ahora pueden integrar la planificación en la generación, transmisión y distribución de electricidad mediante una transición fluida entre simulaciones de flujo de energía de CA balanceadas y desequilibradas y optimizaciones de costos de producción. SAInt también integra la planificación de infraestructuras eléctricas y de gas. Los ingenieros realizan simulaciones hidráulicas de redes de gasoductos con cualquier composición de gas, incluido el hidrógeno. Y las simulaciones termohidráulicas en SAInt permiten a los planificadores de servicios públicos analizar redes de calefacción y refrigeración, planificar expansiones o explorar cambios de temperatura de fluidos para migrar a la 5ª generación de calefacción urbana, todo en el mismo software.

Ejemplo de un prototipo de modelo combinado de las redes térmica local (roja) y eléctrica local (azul) del laboratorio viviente de Envi Park en Turín (Italia).

Con SAInt, los desarrolladores cuantifican el valor económico y los riesgos de nuevos proyectos mediante la ejecución de expansiones de capacidad y optimizaciones de costos de producción. En la misma plataforma de modelado, también pueden evaluar los impactos en la infraestructura mediante simulaciones físicas que aprovechan formulaciones matemáticamente rigurosas de problemas de transporte de energía y metodologías de simulación numérica estándar de la industria.

SAInt permite a las empresas de servicios públicos informarse a sí mismas y a sus reguladores sobre los costos y beneficios de la electrificación, los recursos energéticos distribuidos y las nuevas tecnologías. SAInt es una herramienta invaluable para los desarrolladores que buscan clientes o inversores. Proporciona modelos rigurosos para justificar el valor y los riesgos de los nuevos proyectos. La interfaz flexible e intuitiva de SAInt fomenta la colaboración entre ingenieros, alineando diferentes objetivos de planificación y transformando la planificación energética.

Obtenga más información sobre SAInt y solicite una prueba en https://encoord.com.