El proyecto europeo SMARTGYsum – Smart and Green Energy Systems and Business Models, una iniciativa liderada por la Universidad de Extremadura y financiada con cerca de 4 millones de euros por la Unión Europea a través del programa Horizon 2020 dentro de las acciones Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Networks, ha finalizado este mes de marzo. El consorcio ha desarrollado sistemas y modelos de negocio de energía verde e inteligente mediante la capacitación de profesionales que forman redes inteligentes colaborativas (CSG). Además, se ha formado a 19 investigadores en etapa inicial en el ámbito de las redes eléctricas inteligentes, electrónica de potencia y sostenibilidad.
El proyecto SmartGYsum reúne a un consorcio internacional formado por 14 instituciones (universidades, centros de investigación y empresas) de Alemania, Dinamarca, España, Estonia, Francia, Italia, Polonia, Portugal y Ucrania. La Universidad de Extremadura, coordinadora de SMARTGYsum, fue la sede durante los días 19 y 20 de marzo en Badajoz del evento final del proyecto.
La iniciativa, que arrancó en 2021, surgió de la idea de integrar energía verde e inteligente y de la necesidad de entrenar a los investigadores en una doble vertiente: fabricar energía disponible para la transición energética y desarrollar modelos de negocio que se implementen en el mercado. Tras finalizar el proyecto SmartGYsum, el coordinador del mismo e investigador de la Universidad de Extremadura, Enrique Romero, ha destacado que el objetivo es continuar la colaboración y formar una red europea para avanzar en este trabajo.
Investigaciones en gestión inteligente de la energía
SMARTGYsum ha desarrollado investigaciones en áreas clave como microrredes eléctricas, almacenamiento energético, gestión inteligente de la energía en edificios, movilidad eléctrica o nuevos modelos económicos para la transición energética. Una de las tecnologías clave son las comunidades energéticas que puedan funcionar en modo aislado con almacenamiento de energía, para lo que se necesitan herramientas de inteligencia artificial que gestionen estas comunidades.
Asimismo, la Universidad de Extremadura ha sido líder del proyecto relativo a tecnología de redes eléctricas virtuales que asocian recursos sin necesidad de localización física.
Centrales eléctricas virtuales domésticas inteligentes
Los investigadores que han participado en el proyecto SMARTGYsum han publicado nuevos hallazgos que demuestran cómo los sistemas de energía residenciales pueden optimizarse para operar como centrales eléctricas virtuales (VPP) eficientes y rentables.
El estudio presenta un marco de optimización híbrido que combina técnicas de inteligencia artificial con métodos de control avanzados para reducir significativamente los costes de electricidad, al tiempo que mejora el rendimiento computacional, ofreciendo una solución escalable para los futuros mercados de energía.
En concreto, la investigación introduce un marco de optimización de dos etapas que mejora cómo las VPP residenciales coordinan la carga de vehículos eléctricos, los sistemas de almacenamiento de energía y el consumo doméstico para minimizar los costes y apoyar la flexibilidad de la red eléctrica.
Marco de optimización de dos etapas
En la primera etapa, un algoritmo genético explora múltiples escenarios operativos, capturando la naturaleza estocástica de la demanda y el suministro de energía. En la segunda etapa, la solución se refina utilizando un método basado en gradientes —el solucionador Fmincon de MATLAB— logrando tanto precisión como eficiencia computacional.
El equipo llevó a cabo un estudio de caso real que incorporó modelos de sistemas detallados de convertidores electrónicos de potencia y sistemas de control. En múltiples escenarios, la VPP optimizada logró hasta un 50,2% de reducción en los costes de electricidad; más del 95% de disminución en el tiempo de simulación, identificando la mejor solución en solo 65 iteraciones; y el cumplimiento total con las restricciones operativas, demostrando la robustez del método de optimización híbrido.
En definitiva, esta investigación destaca cómo la combinación de técnicas de inteligencia artificial con optimización avanzada puede desbloquear nuevos flujos de valor para los hogares, las comunidades energéticas y los operadores de red. Según el equipo de SMARTGYsum, el marco propuesto posiciona a las centrales eléctricas virtuales residenciales como contribuyentes viables a un sistema energético más inteligente y resiliente, ayudando a los consumidores a reducir costes y apoyando objetivos más amplios de descarbonización.
Impulso a la investigación energética multidisciplinar y aplicada
Hasta ahora, el proyecto europeo SMARTGYsum ha propiciado más de 60 publicaciones científicas sobre REES, redes eléctricas inteligentes, comportamiento y sistemas; 21 artículos en revistas revisadas por pares; 46 contribuciones a congresos y 5 capítulos de libros.
Además, se han formado 19 investigadores en investigación energética multidisciplinar y aplicada que se han beneficiado de la Plataforma SOOC lanzada para formación abierta en línea y difusión del conocimiento en línea con el resultado de la solidez de colaboración entre los sectores académico e industrial. Así, en ese marco, se ha capacitado a una nueva generación de profesionales de investigación y desarrollo de sistemas de energía eléctrica durante 36 meses, lo que ha permitido la implementación de la visión de energía inteligente.
En resumen, SMARTGYsum ha permitido integrar investigación avanzada, formación internacional y colaboración industrial para contribuir al desarrollo de una economía energética más verde y competitiva en Europa. De hecho, esta iniciativa de energía verde y sostenible no acaba aquí, sino que pretende ser un primer paso hacia colaboraciones futuras.