Sener lidera el consorcio Clarity, seleccionado por la iniciativa ProcuRE financiada por la Unión Europea

Dentro del marco para las políticas climáticas y energéticas, la Unión Europea (EU) ha fijado objetivos en materia de clima y energía dirigidos a combatir el cambio climático para los años 2020, 2030 y 2050, año en el que se ha fijado que se alcance el objetivo de reducción energética del 80 % respecto a 2005. El 40 % del consumo total de energía y el 36 % de las emisiones de CO₂ en la UE corresponden a edificios.

Alrededor del 35% de los edificios de la UE tienen más de 50 años y casi el 75% del stock de edificios es ineficiente en energía. Para el año 2050, se prevé que el 90 % del parque de edificios existentes en la actualidad sigan en servicio. Para alcanzar estos objetivos climáticos, la renovación en Europa debe acelerarse, logrando que muchos más edificios existentes alcancen un nivel de eficiencia óptimo y maximizando el autoconsumo.

En este escenario, nace la iniciativa ProcuRE, que ha lanzado el reto de conseguir el 100 % de suministros de energía renovable en el parque existente de edificios públicos.

En la actualidad, no existen productos adecuados en el mercado que permitan obtener un edificio 100 % renovable sin necesidad de adoptar medidas invasivas en la envolvente. 

Diversas ciudades y municipios de Europa conforman el consorcio de compradores de ProcuRE, formado por: 

• Energy Agency of Savinjska, Šaleška and Koroška Region (KSSENA), Slovenia
• Àrea Metropolitana de Barcelona (AMB), Spain
• Stadt Nürnberg – Hochbauamt, Kommunales Energiemanagement und Bauphysik (NUREMBERG), Germany
• Energaia – Energy Agency South of the Porto Metropolitan Area (PORTO), Portugal
• Municipality of Eilat (EILAT), Israel
• Istanbul Metropolitan Municipality (IMM), Turkey
• Ozyegin University (OZU), Turkey
• Eurac Research (EURAC), Italy
• Empirica Gesellschaft für Kommunikations- und Technologieforschung mbH (EMPIRICA), Germany

El Grupo de Compradores gestiona por sí solo 21.000 edificios. Sus carteras constituyen diez mil edificios con una calidad de envolvente suficiente para aplicar las soluciones previstas. 

La iniciativa ProcuRE ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la UE, por lo que las soluciones presentadas debían satisfacer requisitos de sostenibilidad y de innovación, proporcionando mejoras significativas con respecto al estado del arte del mercado actual. 

Para ello los proveedores deberán diseñar, desarrollar y probar una propuesta innovadora capaz de generar paquetes de renovación que proporcionen un suministro de energía 100 % renovable a cualquier edificio no residencial existente con una calidad de envolvente adecuada. Se realizarán pilotos en edificios específicos del grupo de compradores para validar la solución planteada. Como resultado se espera que las propuestas constituyan un conjunto completo de métodos, tecnologías, servicios y dispositivos, integrados en un conjunto de herramientas bien documentado.

Una plataforma única que proporcionará el 100 % de RES

SENER, dentro del consorcio “Clarity”, integrado además por EURECAT y AGGITY, plantea, como respuesta al reto lanzado, una plataforma única que proporcionará el 100 % de RES en tres pasos:

• Maximizar el % de generación de energía FER, teniendo en cuenta el clima y las condiciones técnicas.
• Estudio de la viabilidad financiera y económica del paquete de FER.
• Gestión operativa basada en software de IA para reducir costes y maximizar la demanda del % de RES.

Esta plataforma calculará y diseñará el escenario óptimo para lograr una solución 100 % renovable. Contará con un módulo para operarla de forma dinámica, basado en inteligencia artificial y podrá ser utilizada por propietarios y compradores sin ningún nivel de experiencia. El cálculo de la instalación óptima resulta en un mix de tecnologías renovables que deben instalarse en el edificio combinando variables como: el impacto económico, normativo, técnico, medioambiental y de la gestión operativa, determinando así, el dimensionamiento óptimo de las mismas en función de las condiciones del edificio.

Los procesos que incluye la plataforma se desarrollan en 5 módulos, con el fin de definir la mejor manera de implementar los Paquetes de Renovación. 

1. Evaluación del edificio: Generar un modelo energético con la información existente del edificio, para obtener la demanda energética del mismo. 
2. Cálculo de instalaciones renovables: cálculo basado en inteligencia artificial del potencial renovable (asumiendo diferentes tecnologías de producción de energía) y cálculo del almacenamiento.
3. Informe de viabilidad: Informe automatizado de la solución energética y financiera calculada para acometer los paquetes de renovación. 
4. Diseño y construcción: Desarrollo del modelo BIM as-built de la solución que sirva de enlace y anfitrión, para la integración en base de datos de toda la información relacionada con el edificio (Libro del edificio, Plan de Instalación y Mantenimiento, Geometría, Espacios, Activos ...).  
5. Operación y Mantenimiento. Este módulo consta de tres funcionalidades principales:

• Sistema de Gestión Energética: Gestión automática de la demanda y el consumo.
• Operación y Mantenimiento: Herramienta digital para gestionar la operación y el mantenimiento del edificio. 
• Visualizador BIM integrado con todos los sistemas (GMAO, ERP, BMS, EMS…)

Algunos componentes o módulos que forman parte de la plataforma son productos o soluciones de I+D desarrollados en proyectos de innovación por el consorcio, que han sido probados en escenarios reales con grandes resultados. 

Como son:

• Sistema de ayuda a la decisión de las FER: es una herramienta enfocada a calcular el potencial de generación renovable de un edificio en base a sus vectores de demanda energética anual, condiciones climáticas, uso y características arquitectónicas con el objetivo de determinar el dimensionamiento óptimo de las tecnologías en base a las condiciones del edificio según la combinación de diferentes impactos económicos, técnicos y ambientales.
• DAE: herramienta de cálculo de las FER que implementa diferentes variables como (zona climática, precio de la energía por hora...) y resulta la instalación óptima de las FER para un modelo energético determinado incluyendo el almacenamiento de energía, la producción del mix energético, los costes de los elementos, los costes de instalación, los costes operativos... 
• SENER Energy Management System (EMS): El EMS permite el control predictivo y automático de todos los activos energéticos de una instalación, tanto los eléctricos como los térmicos.  El EMS se alimenta de una serie de datos de entrada de la instalación y externos, se personaliza en función de los objetivos perseguidos por el contratante y determina en tiempo real cómo operar los diferentes sistemas para maximizar este objetivo. Esta capa analítica será capaz de operar los diferentes activos energéticos para conseguir la máxima autosuficiencia en cada momento.
• RESPIRA: puede entenderse como un operador virtual y autónomo capaz de gestionar de forma inteligente todas las variables que afectan a las condiciones ambientales de un espacio y minimizar los costes de explotación de los sistemas de climatización. Basado en algoritmos dinámicos, busca el equilibrio entre variables complejas, como la temperatura, la humedad, la calidad del aire, la ocupación y el consumo eléctrico, para predecir las condiciones ambientales en el interior de las estancias y proporcionar un mayor confort a los usuarios de la infraestructura, optimizando al mismo tiempo el consumo energético de la instalación.  El ahorro energético que se consigue con esta tecnología está en torno al 20-30%, dependiendo del tipo de edificio y del punto de partida de la instalación.
• SIGMA: Es una plataforma de O&M para la gestión digital de activos que integra la visualización de modelos BIM lado a lado conectados con CMMS, BMS y ERP. La arquitectura digital es flexible para realizar cualquier integración con los sistemas operativos y se utilizará como módulo de O&M en este proyecto.  
• Metodología registrada en BIM blockchain: Debido a la complejidad de asegurar la calidad BIM desde el diseño hasta la operación, SENER ha desarrollado una metodología de modelado para todas las fases de diseño y construcción que da como resultado un modelo IFC AS BUILT que puede cargarse e integrarse directamente en la plataforma SIGMA y enlazarse con el software CMMS, los ERP y las herramientas y sistemas BMS. 

Actualmente Clarity se encuentra en la fase 1 de desarrollo.