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TMBE – Investigación en tecnologías avanzadas para empresas gestionadas por modelos digitales inteligentes

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Sener Energía / Industria sostenible / Soluciones de sostenibilidad en la industria / España
TMBE – Investigación en tecnologías avanzadas para empresas gestionadas por modelos digitales inteligentes
País: España

DIGITALIZACIÓN DE INGENIERÍA DE LAS PLANTAS RENOVABLES GESTIONABLES

Nuevo escenario con la generación renovable

Las nuevas Instalaciones Renovales Gestionables tienen características específicas:

  • Combinación de recursos de generación distribuida renovable (PV, eólica) con almacenamiento de baterías e incorporación de vector hidrógeno.
  • Consumidores internos con demanda gestionable dentro de un microrred.
  • Necesidad de gestión de la energía,
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DIGITALIZACIÓN DE INGENIERÍA DE LAS PLANTAS RENOVABLES GESTIONABLES

Nuevo escenario con la generación renovable

Las nuevas Instalaciones Renovales Gestionables tienen características específicas:

  • Combinación de recursos de generación distribuida renovable (PV, eólica) con almacenamiento de baterías e incorporación de vector hidrógeno.
  • Consumidores internos con demanda gestionable dentro de un microrred.
  • Necesidad de gestión de la energía, control de flujos de red y acoplamiento al Sistema Eléctrico con unos códigos específicos (Grid Codes).
  • Necesidad de modelado detallado de la red para garantizar el comportamiento en diversas circunstancias: off grid, perturbaciones eléctricas.
  • Fundamental validar y verificar este modelo desde un fase temprana del proyecto.

La ingeniería de este tipo de instalaciones presenta retos aún no resueltos:

  • Necesidad de procesos de trabajo colaborativos y un producto final íntegramente digital (BIM).
  • Necesidad de adaptar la metodología de BIM de las obras de construcción y edificación a estas instalaciones industriales particulares.
    • No hay herramientas de propósito general que cubran todo el Ciclo de vida.
    • Hay que componer un ecosistema específico para este tipo de proyecto combinado la herramienta más adecuada en cada fase.
  • El riesgo de estas Plantas radica en su integración funcional en el sistema eléctrico. Reglamentación operador del Sistema y protocolos de pruebas estrictos sobre piloto real mixto (Hardware in the Loop).
  • Necesidad de combinar características propias de edificación con características propias de Ingeniería de sistemas complejos.
  • La modelización es clave de las Garantías de rendimiento de estas instalaciones (pruebas HIL Hardware in the loop).

Gemelo digital integral de Plantas renovables gestionables combinando metodologías BIM y MBSE (Model based System Engineering).

El desarrollo pretende crear un gemelo digital integral de generación renovables gestionables, un producto único y nuevo que debe adaptarse a cada tamaño y tipología de Planta. Combina la metodología BIM industrial de construcción con la ingeniería basada en modelos.

¿Por qué BIM industrial?

  • No existe un ecosistema BIM dominante en el área Industria/energía. Hay que crearlo a medida.
    • El producto final debe ser íntegramente digital (nube acceso total, sin papel).
    • El producto final debe permitir ingeniería colaborativa y concurrente desde diversos centros (internacionalización).
    • El producto ingeniería y construcción en tiempo real (mínimo interface, sin errores, reducción de coste global).
  • La ingeniería en posición de ventaja respecto a fabricantes software (flexibilidad y personalización).
  • Se va a convertir en una condición ineludible de mercado para desempeñar a la actividad de ingeniería (liderazgo en el mercado de servicios de ingeniería).

¿Por qué plantas / instalaciones renovables gestionables?

  • Problema de poder gestionar la red con la alta penetración de renovables (74% de la energía eléctrica en 2030).
  • Mercado creciente de renovables y de almacenamiento, de plantas de todo tipo y tamaño (Industria, Infraestructura, transporte, Ayuntamientos, Aguas, Urbanismo).

¿Por qué la modelización funcional es fundamental?

  • Reglamentación exigente de contribución a la estabilidad del sistema. Normas Técnicas de supervisión y Requisitos de REE.
  • Hay que utilizar metodologías propias de diseño de Sistemas complejos avanzados que ya existen en otras áreas (Model Based System Engineering).
  • El riesgo de estas plantas se desplaza del rendimiento energético a los servicios garantizados de red. La modelización temprana del comportamiento eléctrico resulta fundamental.
  • Carencia de expertos en modelización, pruebas, ensayos y certificación. Se abre un nuevo mercado de consultoría y asesoría técnica.
  • Solo una modelización adecuada de las Platas permite la programación de algoritmos de optimización y procedimientos de diseño generativo semi-automatizado.

 

TMBE ha sido financiado por el Gobierno Vasco mediante el programa de apoyo a la I+D empresarial Hazitek 2021.

financiado por el Gobierno Vasco mediante el programa de apoyo a la I+D empresarial Hazitek 2020.

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