Interreg Sudoe IMPROVEMENT

Proyecto IMPROVEMENT - Integración de Microrredes de Generación
Combinada de Calor, Frío y Electricidad en entornos con Altos
Requerimientos de Calidad y Continuidad de Servicio
Antonio Moreno Muñoz, Universidad de Córdoba

Programa Interreg SUDOE
 El Programa Interreg Sudoe apoya el desarrollo regional en
el sudoeste de Europa, forma parte del objetivo de
cooperación territorial europea Interreg, financiado por el
Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).
 El Programa promueve la cooperación transnacional para
resolver problemas comunes, como la baja inversión en
investigación y desarrollo, la escasa competitividad de las
pequeñas y medianas empresas y la exposición a los
riesgos medioambientales, actuando en cinco ejes
prioritarios

¿Por qué IMPROVEMENT?
 Son pocos los proyectos relacionados con la problemática de la integración de los recursos energéticos
distribuidos en entornos donde predominan las llamadas "cargas críticas“: centros de datos, estaciones
de ferrocarril, aeropuertos, hospitales, etc.
 Ante su extrema sensibilidad a las perturbaciones eléctricas, la calidad y la continuidad del suministro
eléctrico es esencial para las prestaciones de estos edificios.
 La energía de emergencia en un hospital soporta sólo las funciones críticas -por ejemplo, los quirófanos,
los cuidados intensivos y las urgencias-, lo que supone entre el 20% y el 50% de los servicios. A medida
que aumentan el número y la gravedad de los fenómenos meteorológicos extremos, se necesita
disponibilidad de energía para el 100% de los servicios del hospital.
 Este tipo de edificios utilizan mucho vapor, agua caliente y, en general, en la región del SUDOE,
requieren una enorme cantidad de energía para su climatización.
 El uso de tecnologías como IoT y ML supondría un mayor ahorro de energía, ya que permitirá conocer
(con mucho mas detalle) y predecir el consumo energético a nivel de equipo.

Objetivos de Interreg SUDOE IMPROVEMENT
El proyecto IMPROVEMENT https://www.improvement-sudoe.es/ tiene como objetivo convertir
los edificios públicos en los que predominan las cargas críticas en edificios de energía casi cero
(nZeB) mediante la integración de microrredes combinadas de frío, calor y electricidad. Esto
garantizará la calidad de la energía y la fiabilidad del suministro eléctrico, y aumentará la
autonomía y la eficiencia energética para las condiciones climáticas SUDOE
Budget: 2.345.555 € (Funding Rate: 75%) Execution Period: 01/10/19  31/03/23
IMPROVEMENT, “Integration of combined cooling, heating and power microgrids in zero-energy public buildings under high power quality
and continuity of service requirements”
 ESPAÑA: Centro Nacional del Hidrógeno. Líder (CNH2).
 ESPAÑA: Universidad de Castilla la Mancha.
 FRANCIA: Escuela Nacional Superior de Mecánica y Aerotecnia
(ENSMA).
 PORTUGAL: Instituto Técnico Superior (IST).
 PORTUGAL: Laboratorio Nacional de Energía y Geología (LNEG).
 ESPAÑA: Secretaría General de Industria, Energía y Minas de la
Junta de Andalucía.
 ESPAÑA: Universidad de Córdoba.
 ESPAÑA: Agencia Andaluza de la Energía.
 ESPAÑA: Área de gestión Sanitaria Este de Málaga Axarquia
 FRANCIA: Universidad de Perpignan Via Domitia.

El proyecto IMPROVEMENT https://www.improvement-sudoe.es/ tiene como objetivo convertir
los edificios públicos en los que predominan las cargas críticas en edificios de energía casi cero
(nZeB) mediante la integración de microrredes combinadas de frío, calor y electricidad. Esto
garantizará la calidad de la energía y la fiabilidad del suministro eléctrico, y aumentará la
autonomía y la eficiencia energética para las condiciones climáticas SUDOE
Budget: 2.345.555 € (Funding Rate: 75%) Execution Period: 01/10/19  31/03/23
IMPROVEMENT, “Integration of combined cooling, heating and power microgrids in zero-energy public buildings under high power quality
and continuity of service requirements”
 ESPAÑA: Centro Nacional del Hidrógeno. Líder (CNH2).
 ESPAÑA: Universidad de Castilla la Mancha.
 FRANCIA: Escuela Nacional Superior de Mecánica y Aerotecnia
(ENSMA).
 PORTUGAL: Instituto Técnico Superior (IST).
 PORTUGAL: Laboratorio Nacional de Energía y Geología (LNEG).
 ESPAÑA: Secretaría General de Industria, Energía y Minas de la
Junta de Andalucía.
 ESPAÑA: Universidad de Córdoba.
 ESPAÑA: Agencia Andaluza de la Energía.
 ESPAÑA: Área de gestión Sanitaria Este de Málaga Axarquia
 FRANCIA: Universidad de Perpignan Via Domitia.
El grupo de Instrumentación y Electrónica Industrial (IEI) está formado por 15 doctores. Ubicado en
la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba, centra su I+D+i en las Smart Grids.
 Power Quality
 Demand-Side Management - Demand Response
 Industrial Internet of Things, Internet of Energy.
 Custom Smart Solutions based on FIWARE

El objetivo es convertir los edificios públicos en los que predominan las cargas críticas en edificios
de energía casi cero (nZeB) mediante la integración de microrredes combinadas de frío, calor y
electricidad. Esto garantizará la calidad de la energía y la fiabilidad del suministro eléctrico, y
aumentará la autonomía y la eficiencia energética para las condiciones climáticas SUDOE.
Implicando los siguientes objetivos específicos:
i. Mejorar la eficiencia térmica mediante la producción de calefacción y refrigeración solar y la
incorporación de técnicas activas y pasivas para edificios de energía casi cero.
ii. Mejorar la calidad de la energía y la fiabilidad del suministro en edificios con cargas críticas, mediante el
desarrollo de un sistema de control resiliente a fallos para microrredes, con un control activo del punto
neutro y el despliegue de una red de sensores IoT para medir la calidad de la energía.
iii. Integrar sistemas avanzados de gestión de energía para microrredes renovables con sistema de
almacenamiento híbrido bajo criterios de mínima degradación, mínimo coste de uso del sistema de
almacenamiento y maximización del consumo de energía renovable.

Flexibility Services for
the System Operator
Energy Exchange in the
Day-Ahead, Intraday and
Flexibility Markets
considering uncertainties in
the energy forecast and
posible grid outages
Integration of different Energy Storage
Systems optimizing their operation
cost, minizing the degration criteria
and improving the lifetime of the whole
ESS
Use of different
Renewable Energy
Systems
Reconversion of public
buildings by integrating
advanced techniques of
near Zero Energy
Building with combined
cooling, heating and
power microgrids
Power quality and reliability
of supply enhancement in
public buildings with critical
loads through a fault-
resilient power control
system for microgrids with
active control of the neutral
point and supported by a
network of IoT power
quality sensors.

Piloto español
Spanish Pilot Case Study: Combined Cooling, Heating and Power Microgrid with Hybrid ESS
Hydrogen Tank
Cooling and Heating System
Solar Panels
Electrolyzer and Fuel Cell
Ultracapacitors and
Li-Ion Batteries

Principales enfoques de innovación
 El proyecto IMPROVEMENT mejorará las microrredes no sólo utilizando su flexibilidad para permitir el
intercambio de energía en modo conectado a la red o la transición a un modo isla en caso de
perturbaciones o fallos, sino también reduciendo la presencia de armónicos o desequilibrios a través de
la integración de dispositivos específicos de electrónica de potencia.
 El proyecto IMPROVEMENT hará avanzar el uso de soluciones híbridas de almacenamiento de energía.
El desarrollo de algoritmos avanzados basados en el Control Predictivo basado en Modelos (MPC)
permitirá mayores ratios de densidad de energía para dar autonomía y competitividad a las microrredes.
 El proyecto IMPROVEMENT integrará tecnologías avanzadas de trigeneración (Trigeneration or
combined cooling, heat and power, CCHP) mediante el complemento de la geotermia, el
almacenamiento térmico de cambio de fase con hielo que se beneficiará de la utilización de un
subproducto normalmente desechado.
 El proyecto IMPROVEMENT creará un modelo de negocio específico y un plan de implantación dirigido a
crear riqueza y empleo en la región del SUDOE y a reducir el consumo de energía en los edificios
públicos en las condiciones climatológicas habituales de la región del SUDOE.

J. Garrido-Zafra, A. d. R. Gil de Castro, R. Savariego Fernandez, M. Linan Reyes, F. Garcia and A.
Moreno-Munoz, "IoT cloud-based Power Quality extended functionality for Grid-Interactive Appliance
Controllers," in IEEE Transactions on Industry Applications, doi: 10.1109/TIA.2022.3160410

¡Muchas gracias!
www.improvement-sudoe.eu
Integration of combined cooling, heating and power microgrids in zero-energy public buildings
under high power quality and continuity requirements

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