La flexibilitat dels sistemes elèctrics és fonamental en el procés de transició energètica cap a models de generació d’energia cada vegada més sostenibles, ja que els fa capaços d’adaptar-se a les condicions de variabilitat en generació i demanda d’energia, de forma segura i eficient. Aprofitar aquest potencial de flexibilitat és clau per transformar el sistema energètic i garantir-ne l’eficiència. És en aquest context que s’emmarca el projecte europeu FEVER, que té l’objectiu aportar solucions per a la gestió òptima de les xarxes elèctriques i els mercats d’electricitat basat en fonts renovables, a partir de la flexibilització de la producció, la demanda i l’emmagatzematge d’energia.
Amb un pressupost global de gairebé 10 milions d’euros, el projecte es desenvolupa fins al juliol del 2023 en el marc del programa europeu de recerca i innovació Horizon 2020. Hi participen 17 socis de vuit països, entre els quals s’inclou la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC), a través del Centre d’Innovació Tecnològica en Convertidors Estàtics i Accionaments (CITCEA). Per part de la UPC, el projecte està liderat per Andreas Sumper, investigador del CITCEA i del Departament d’Enginyeria Elèctrica, i professor de l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB) i de l’Escola d’Enginyeria de Barcelona Est (EEBE).
Solucions als reptes del futur
La Comissió Europea promou el desenvolupament de solucions que donin resposta als reptes de la gestió de les xarxes de distribució elèctrica del futur sistema energètic basat en fonts renovables. Una quota cada vegada més gran de generadors d’electricitat fluctuant, com els sistemes eòlic i solar, fa que sigui més difícil calcular les càrregues que s’estan alimentant. D’altra banda, la demanda creixent d’energia per l’increment d’ús dels vehicles elèctrics suposa una dificultat addicional. Per a un subministrament energètic segur i resistent, cal harmonitzar la producció i la demanda. FEVER donarà resposta a aquests desafiaments a partir de sistemes de generació distribuïda basats en la producció, l’emmagatzematge i el consum d’energia flexibles.
El projecte engloba tecnologies i tècniques per aconseguir aquesta flexibilitat energètica dels recursos d’emmagatzematge d’energia a diversos nivells. Una font important de flexibilitat són els vehicles elèctrics. En aquesta àrea, la UPC desenvoluparà carregadors bidireccionals V2G per donar a la xarxa capacitat per a aquest sector. Una altra font de flexibilitat habitual són els recursos d’emmagatzematge, als quals es donaran funcionalitats avançades que permetran satisfer la demanda de flexibilitat i la de serveis específics per a la xarxa elèctrica. També s’aprofitarà el potencial de flexibilitat que comportarà l’electrificació en els sistemes de calefacció (bombes de calor o calefacció urbana) i de refrigeració (per exemple, la refrigeració industrial).
Per coordinar de forma òptima tot tipus de flexibilitats, es treballa en una solució integral d’agregació, gestió i comercialització, capaç d’oferir aquests serveis en diferents mercats (local i majorista). A més, s’adoptaran un conjunt d’eines de comerç de flexibilitat amb una tecnologia que permet el comerç autònom d’igual a igual, a través d’una plataforma de negociació, que funcionarà amb tècniques d’intel·ligència artificial.
D’altra banda, FEVER oferirà als operadors de sistemes de distribució (DSO) un conjunt d’aplicacions i eines d’observació i control per a la gestió òptima de la xarxa i que serveixin per fer front als reptes que plantegi el sistema. El DSO toolbox que es desenvoluparà engloba aquestes eines i permetrà desplegar opcions de control avançades per obtenir informació sobre l’estat actual de la xarxa, prevenir incidències o permetre l’autoresolució de problemes.
En el marc de FEVER es duran a terme activitats de demostració i assaig en múltiples entorns. Per a l’avaluació d’escalabilitat, el projecte inclou simulacions a gran escala de nous mecanismes de mercat diari i continu de serveis de flexibilitat, i simulacions d’acoblament del mercat majorista-minorista. Aquestes simulacions contribuiran a la quantificació de l’impacte dels serveis de flexibilitat en la xarxa de distribució. FEVER facilitarà l’establiment i l’operació de models comercials apropiats per a tots els actors de mercat amb la finalitat de proporcionar a la Unió Europea una xarxa elèctrica segura, eficient i resistent.
