La tesis doctoral de nuestro compañero Enrique Fuster (Área de Energía de ImpactE) aborda la evaluación del impacto energético, económico y ambiental del despliegue masivo de instalaciones fotovoltaicas de autoconsumo en entornos urbanos para poder facilitar la transición energética de estos.
La primera de las 4 tesis doctorales que soportan el desarrollo tecnológico de los modelos de simulación energética dinámica de ImpactE, que obtuvo la mención Cum Laude y la calificación de sobresaliente, se ha estructurado en torno a dos objetivos:
El primero de ellos ha conseguido el desarrollo de una metodología de modelado de instalaciones de autoconsumo para la totalidad de los tejados de cualquier municipio, contrastando el uso de modelos físicos o empíricos con alto coste computacional y alta precisión con modelos estadísticos y de regresión lineal, que permiten una mayor agilidad/escalabilidad en la evaluación de mayor número de municipios .
El segundo objetivo constituye la propia aplicación de la metodología anterior para la evaluación del potencial tecno-económico del autoconsumo fotovoltaico de cualquier municipio. Utilizando como ejemplo una ciudad representativa del ámbito mediterráneo (mediana y de alta densidad ocupacional); se establece una comparación cuantitativa del potencial fotovoltaico entre diferentes tipologías de edificios (residenciales, industriales, terciarios…) para así identificar en qué sectores o áreas se deben concentrar los esfuerzos económicos públicos y privados para afrontar la transición energética urbana garantizando un alto impacto en la reducción de emisiones.
Los resultados obtenidos, simulando múltiples escenarios, revelan que bajo las actuales restricciones económicas el potencial fotovoltaico del municipio produciría un 68% de la energía eléctrica anual demanda por el mismo. No obstante, en un escenario ideal en el que se ocupara todo el espacio de cubierta del municipio sí que se podría superar el 114% de la anterior demanda. Se podrían alcanzar ratios de este orden con una mayor retribución de excedentes compensados. Asimismo, se alcanzaría una tasa de autoconsumo que podría alcanzar el 43% en el mejor de los escenarios, sin considerar sistemas de almacenamiento. Los mayores impactos económicos y ambientales tendrían lugar en grandes bloques residenciales, así como en edificios industriales y terciarios, que son los que mayores demandas, espacio de cubierta y tasas de autoconsumo presentan.
La misma metodología también ha sido aplicada para otros muchos municipios del panorama nacional que ImpactE ha evaluado, y se detectó que los municipios con mayor densidad de población tendrían menor capacidad a para cubrir con fotovoltaica todas sus necesidades energéticas, mientras que las zonas rurales podrían holgadamente superarlas. Por último, mediante el uso de modelos de regresión simplificados se obtuvieron errores perfectamente asumibles a la hora de estimar indicadores económicos (como el periodo de retorno o tasa interna de retorno) y energéticos a escala de edificio (como la tasa de autoconsumo o la cobertura renovable), permitiendo así escalar las estimaciones a regiones más extensas en pocas horas de simulación.
Un primer doctorado que avala el método de cálculo
La aplicación de esta tesis y sus aportaciones científicas ya se encuentran integradas y consolidadas en los modelos que ImpactE maneja. Ha sido el núcleo y punto de partida del desarrollo tecnológico de múltiples productos y servicios que ImpactE viene brindando desde su fundación en el año 2020. Como resultado, los modelos de este primer doctorado ya han sido empleados para estimar el potencial fotovoltaico de más de 40 municipios de España en colaboración con las autoridades de los mismos para fomentar el autoconsumo. Además, los modelos han servido para asesorar y definir la estrategia para el despliegue de instalaciones de autoconsumo en cubiertas de edificios públicos optimizando sus recursos económicos y garantizando el mayor impacto en la reducción de emisiones.
Cabe destacar por encima de todo la capacidad de dimensionar/optimizar instalaciones de forma masiva con arreglo al consumo eléctrico real de los municipios, y el uso de un dimensionado realista de las instalaciones, más allá de la capacidad máxima de las cubiertas, son dos factores que diferencian los productos de ImpactE frente a otras soluciones del mercado.
Además, una notoria parte de la investigación estuvo centrada en la validación de los modelos de autoconsumo utilizando mediciones reales de instalaciones y software comercial ampliamente utilizado, permitiendo garantizar la calidad y el rigor en los resultados generados por los modelos. Otras aportaciones/mejoras relevantes podrían encontrarse en el cálculo de coeficientes dinámicos para el dimensionado de autoconsumos colectivos garantizando un mayor potencial de ahorro de los usuarios, o el desarrollo de nuevas metodologías ágiles para acelerar el tiempo de cálculo y ejecución de los proyectos en municipios. Por último, la evaluación continua bajo múltiples escenarios en muchos municipios ha permitido generar un amplio conocimiento para el equipo de ImpactE sobre las posibilidades y limitaciones del autoconsumo fotovoltaico, consolidando la empresa como un referente de rigor y calidad en el asesoramiento para llevar a cabo su transición energética en municipios.
La importancia del conocimiento: de la academia a la empresa
Así, se refrenda que la transferencia de conocimiento de la academia a la empresa es esencial para aprovechar el potencial de la investigación académica, impulsar la innovación y mejorar la competitividad empresarial. La historia de ImpactE podría erigirse como un caso de éxito de este proceso.
La tesis desde sus inicios se gestó en el seno de ImpactE en colaboración con la Universitat Politècnica de València (UPV). Con el tiempo este desarrollo científico resultó ser la semilla del futuro modelo de cálculo que alimenta a los productos de ImpactE como el Informe de Potencial Fotovoltaico y la estrategia 0 Emisiones así como las herramienta interactiva de simulación de autoconsumos y comunidades energéticas y el Mapa Solar. Los modelos desarrollados en el transcurso de la tesis se han convertido en piedras angulares fundamentales para el éxito continuo de ImpactE en el ámbito de la innovación energética.
Las competencias y metodologías adquiridas en un entorno de investigación no sólo se circunscriben al ámbito científico, sino que se han integrado y perfeccionado en todas las áreas de crecimiento de la empresa. Esto ha posibilitado la optimización de la cadena de valor en los productos ofrecidos por ImpactE, generando beneficios tangibles para sus clientes.
Maximiza tu impacto
ImpactE es el socio tecnológico que ayuda a las ciudades a planificar, priorizar y evaluar sus actuaciones optimizando recursos de la manera más ágil y rigurosa posible.
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