La Universidad de Monash en Victoria, la mayor de Australia, acoge el proyecto “Net Zero Initiative” para lograr las cero emisiones netas en 2030, transformando por completo el uso de la energía y eliminando totalmente la dependencia de los combustibles fósiles. Una pieza clave para conseguir este reto es la implantación de una microrred eléctrica de última generación en el campus de Clayton (Melbourne), llevada a cabo por la compañía Minsait en colaboración con el centro universitario, como base del desarrollo de un modelo de generación y consumo basado en la sostenibilidad y eficiencia energética.
La colaboración entre Monash y Minsait está mostrando cómo una red alimentada por fuentes renovables y con una fuerte penetración de recursos energéticos distribuidos como baterías, vehículo eléctrico o generación fotovoltaica, puede operar con seguridad y eficiencia. La consecuencia directa es una mayor capacidad para integrar energías renovables y soportar la electrificación del consumo, incluido el transporte, lo cual redunda en un menor impacto medioambiental y da soporte a una economía más descarbonizada sin sacrificar el objetivo de una energía más asequible para el cliente final.
Active Grid Management
La red está siendo gestionada por Active Grid Management (AGM), la solución del Internet of Things Industrial (IIoT) desarrollada por Minsait para facilitar la operación dinámica, proactiva, distribuida e inteligente de las redes de media y baja tensión. Se trata de una solución con alta penetración de recursos energéticos distribuidos (DERs) que permite equilibrar, de forma automática, la generación, operación y demanda, reduciendo los costes y el impacto ambiental y mejorando la fiabilidad del sistema.
El proyecto utiliza los DERs existentes en el campus Clayton, incluyendo una subestación principal, 11 subestaciones secundarias, 20 edificios algunos de los cuales cuentan con sistemas de automatización (BAS), 2,5 MW solares fotovoltaicos (PV), 1 MWh de almacenamiento de energía y vehículo eléctrico (EV) para controlar y operar la red inteligente integrada.
Active Grid Management forma parte de Onesait Utilities Grid, la solución de Minsait para la gestión de las redes de distribución e integración de los recursos energéticos distribuidos, y está basada en nodos inteligentes que permiten realizar el monitoreo y control en tiempo real de la calidad de energía de la red mediante el análisis de datos en el punto de conexión con cada DER y en el sistema de gestión de distribución centralizado.
Adicionalmente, AGM actúa como middleware para distribuir datos en tiempo real a través de otros sistemas, como el sistema de gestión de energía y la plataforma transactiva de energía, permitiendo así la interacción de estos componentes y la visibilidad de los efectos resultantes sobre el rendimiento de la microrred.
Tres etapas
Giovanni Polizzi, gerente de Soluciones Energéticas de Indra en Australia, diferencia tres etapas en este proyecto. Actualmente la iniciativa se encuentra inmersa en la primera etapa, iniciada en octubre de 2018 y que se prolongará hasta el próximo mes de junio. En esta fase inicial se está permitiendo conectar cada activo de red a Active Grid Management. Los datos se procesan en cada nodo y se distribuyen selectivamente a través del middleware según las necesidades.
El software que existe en cada nodo es capaz de ejecutar contenedores de Docker para que el software de terceros pueda compartir el espacio de datos común creado por el middleware. Esta apertura permite la colaboración con los expertos de la Universidad de Monash involucrados en el desarrollo de la gestión de activos y algoritmos de aseguramiento de la calidad de energía.
Suministro eficiente y fiable de electricidad
La segunda etapa, que comenzará en enero de 2020, tiene por objetivo el desarrollo de un sistema de gestión de la energía capaz de operar los activos hacia el suministro eficiente y fiable de electricidad dentro de los límites técnicos de la microrred. Para ello, se tendrá en cuenta la flexibilidad actual del sistema y la disponibilidad de generación, almacenamiento y carga de cada DER, que se compartirán en el espacio de datos común del equipo de trabajo.
Los siguientes pasos serán el desarrollo de algoritmos de predicción en colaboración con los expertos de Monash, que se ejecutarán en cada nodo y de forma centralizada, así como la gestión de la comunicación con la red externa para dar respuesta a las solicitudes de red, como las realizadas por los mercados mayoristas para cubrir la demanda.
Mercado de energía transactiva
La etapa final, que se iniciará en mayo de 2020 y terminará en octubre de ese mismo año, pretende demostrar cómo cada edificio conectado puede participar en un mercado de energía transactiva proporcionando un uso flexible de energía en tiempo real para responder a las señales de precios del mercado de la red, tanto a nivel local como desde el mercado mayorista.
Giovanni Polizzi explica que en esta fase también se mostrarán las ventajas que aporta el uso de la tecnología blockchain para registrar y rastrear cada intercambio energético y gestionar la remuneración, lo que constituye una importante oportunidad para que los expertos de la Universidad de Monash estudien la aplicación de contratos inteligentes en un campo históricamente rígido por regulaciones complejas y poca capacidad de adaptación.
Los expertos de Minsait prevén que en 2020 la universidad genere siete Gigavatios/hora de electricidad, suficientes para abastecer a 1.000 hogares durante todo un año.
En concreto, Minsait proporciona, además de la experiencia y conocimiento del sector eléctrico, la plataforma de gestión de la calidad del suministro, la de optimización del uso de DERs así como la agregación de servicios energéticos de los DERs y la interfaz con la plataforma transactiva para el intercambio energético entre clientes.
“La iniciativa de Monash está mostrando cómo una red alimentada por fuentes de energía renovables puede aportar mayor seguridad en la operación y ser más eficiente gracias a la acción conjunta de los recursos energéticos distribuidos”, afirma el responsable de Energía de Minsait.
Premios y reconocimientos
El proyecto “Net Zero Initiative” ha recibido varios reconocimientos. El pasado mes de diciembre, en el marco de la COP24 (la Cumbre del Cambio Climático de Katowice en Polonia) fue distinguido por la Secretaría de las Naciones Unidas para el Cambio Climático con el galardón “UN Momentum for Change Award”, por ser “un ejemplo innovador, escalable y práctico de una respuesta a gran escala al cambio climático”.
Asimismo, en España el proyecto de microrred recibió también en diciembre el Premio de Enertic 2018 en la categoría de “Smart International Projects” en los Enertic Awards, unos premios que reconocen a las organizaciones y directivos que impulsan, a través de la innovación y la tecnología, la eficiencia energética y sostenibilidad en la era digital.
Cero emisiones
Cientos de aulas, salas de conferencias, gimnasios, laboratorios, restaurantes, una piscina, e incluso un cine, se concentran en el campus Clayton de la Universidad de Monash, con todo el consumo de energía que ello conlleva. Con el fin de conseguir el objetivo de cero emisiones, la Universidad de Monash se ha comprometido a invertir 135 millones de dólares en la transformación energética durante los próximos 13 años, lo que abarcará medidas de eficiencia energética, como la iluminación LED, la electrificación del campus, las energías renovables in situ y los acuerdos de compra de energía renovable externa.
Según los cálculos, los ahorros energéticos resultantes se traducirán en una reducción considerable de los costes que sería de 15 millones al año en 2028.
La Agencia Australiana de Energías Renovables (ARENA) también respalda el proyecto con su financiación. Los hallazgos del mismo informarán a ARENA, y por consiguiente a Australia, para caminar hacia la transición de la energía distribuida.
“La microrred es un elemento esencial para alcanzar este objetivo, pues ayuda a la universidad a controlar de forma precisa cuándo y cómo se utiliza la energía en todo el campus”, subraya Giovanni Polizzi. Comenzando con la prueba de microrred de Clayton, el plan de Monash apunta a alimentar a todos los campus con cero emisiones de energía renovable para el año 2030.