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Presentación para el V Taller del COIIM sobre Innovación titulado “Energía e Innovación”.
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Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
V TALLER COIIM DE INNOVACIÓN
“Energía e Innovación”
Julio J. PérezUnidad de Eficiencia Energética - CIEMAT
Julio J. PérezUnidad de Eficiencia Energética - CIEMAT
Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
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?
Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
¿Por
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En
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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
Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
¿Por
qu
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I+
D+
i?
• 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
A.
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I)
Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
• 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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II)
Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
• 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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Gob
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Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
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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Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
• 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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Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
• 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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Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
• 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
Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
• 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
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Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
• 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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Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
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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Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
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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
Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
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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
Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
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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
Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
Con
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• IEA-SHC:
María José Jimenez ([email protected])
Ricardo Enriquez ([email protected])
• EERA:
Jose Antonio Ferrer ([email protected])
Antonio Garrido ([email protected])
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Uso de la energía en la Ciudad
Uso de la energía en la Ciudad Generación distribuidaGeneración distribuida
Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
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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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: P
SE-A
RFR
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L
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
Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
• 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
Pro
yecto
: P
SE-A
RFR
ISO
L
Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
Puesto de Supervisión Local
1000
Buffer en controladores
de campo1000
1...n
Base de datos local
Servidor y Puesto CentralCIEMAT
Base de datos central
1...n
Pro
yecto
: P
SE-A
RFR
ISO
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• Flujo información en instalaciones deslocalizadas: Similar a los modelos propuestos para smartcities
Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
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
yecto
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RFR
ISO
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• Interacción de los usuarios con los sistemas de control: Similar a los modelos propuestos para smartcities
Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
Pro
yecto
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EP
OLIG
EN
• 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.
Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
Pro
yecto
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A
• 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
Madrid, Abril de 2013 Julio J. Pérez. Ingeniero Industrial
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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
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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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Chimney Desp. 1. (9 Channels)
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350 450 550 650
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Temperatura Salón Vivienda Habitada Parcela 15.
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Banda Confort Exterior
Calefacción
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Banda Confort Interior
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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