Proyecto I+D+i 2019: Técnicas de gestión segura y fiable de la energía en microrredes integrando cambios en la demanda y control predictivo estocástico (SAFEMPC) [Vehículo híbrido con hidrógeno y baterías de la Universidad de Sevilla]

March 15, 2022

El proyecto SAFEMPC se centra en el desarrollo de sistemas de gestión de energía para microrredes. El término microrred se refiere a un conjunto de cargas, recursos de energía y dispositivos de almacenamiento de energía que pueden funcionar como una sola carga controlable o una unidad generadora, proporcionando energía para un área designada.  Las microrredes pueden presentar diferentes modos de funcionamiento: en isla, conectado a la red principal o conectado a otras microrredes.

Figura 1. Microrred de la Universidad de Sevilla.
Figura 1. Microrred de la Universidad de Sevilla.

SAFEMPC tiene como objetivo principal aumentar la fiabilidad del suministro en las microrredes minimizando costes. El principal desafío de las microrredes es la introducción de fuentes renovables en las microrredes para disminuir la dependencia de la red de distribución y pérdidas de transporte. Además, hay que sumar la incertidumbre originada ante cambios inesperados en el clima, demanda, o variaciones en los precios.

Para conseguir estos objetivos, se están desarrollando algoritmos basados en una técnica de control óptimo llamada “Control Predictivo basado en Modelo” conocida también por sus siglas en inglés MPC. Esta técnica ha sido ampliamente aplicada en la industria de forma muy satisfactoria. Este proyecto apuesta por la integración de MPC con rutinas de detección de fallos, estimaciones de demandas, intercambios de energía punto a punto, gestión de riesgos, así como optimización de la degradación de los sistemas de almacenamiento de energía.

Figura 2. Microrred del Centro Nacional del Hidrógeno.
Figura 2. Microrred del Centro Nacional del Hidrógeno.

 

SAFEMPC pretende seguir contribuyendo al diseño de sistemas de gestión de energía para microrredes que consigan un mejor desempeño en cuanto a la fiabilidad, disponibilidad y robustez frente a las incertidumbres que presentan estas redes. Los desarrollos teóricos se están implementando en plantas reales como son las microrredes de la Universidad de Sevilla, el Centro Nacional del Hidrógeno y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial en sus dependencias de Huelva.

SAFEMPC contribuirá al fomento de instalaciones de sistemas de energía distribuidas, como las microrredes, para ir sustituyendo a las redes centralizadas actuales. Con ello se reducirán los costes energéticos y se aumentará la sostenibilidad medioambiental con la integración de fuentes de energía renovables fiables y seguras.

Investigadores/as Principales del proyecto
Carlos Bordons Alba

Carlos Bordons Alba es Dr. Ingeniero Industrial y catedrático del departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Universidad de Sevilla. Su campo de trabajo es el Control Avanzado de Sistemas y Procesos, con especial interés en el Control Predictivo Basado en Modelo y los sistemas de energías renovables, temas en los que ha publicado 4 libros, más de setenta artículos en revistas internacionales y un centenar de ponencias en congresos internacionales y ha dirigido 16 tesis doctorales. Es editor de las revistas Control Engineering Practice, Energies y RIAI (Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial) y lo ha sido de IEEE Transactions on Industrial Electronics. Es Senior Member de IEEE y fundador y director del Laboratorio de Ingeniería para la Sostenibilidad Energética y Medioambiental desde 2020. Ha sido miembro del Consejo de EUCA (European Union Control Association) desde 2007 hasta 2015 y de CEA-IFAC (Comité Español de Automática) desde 2008 a 2014. Ha sido Director Gerente del Centro Tecnológico AICIA (Asociación de Investigación y Cooperación Industrial de Andalucía) y desde 2015 forma parte del patronato de CTA (Corporación Tecnológica de Andalucía).

Ascensión Zafra Cabeza

Ascensión Zafra Cabeza es Dra. en Ingeniería Informática y profesora titular del departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Universidad de Sevilla. Sus áreas de investigación involucran el Control Avanzado de Sistemas y Procesos, especialmente el Control Predictivo Basado en Modelo y su integración en la gestión de riesgos y fallos. Tiene publicados 13 artículos en revistas de gran impacto y más de una veintena de contribuciones en congresos internacionales y nacionales.