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Micro-red del Instituto Tecnológico de la Energía (ITE)
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Dirección:

Av. Juan de la Cierva, 24 / 46980 - Paterna (Valencia)
Fecha: 23/03/2018

Contacto:

Anabel Soria Esteve / Juan Pablo González Gutiérrez
961 36 66 70
anabel.soria@ite.es / jpablo.gonzalez@ite.es
Av. Juan de la Cierva, 24 / 46980 - Paterna (Valencia)

Presentación

Ubicación: Av. Juan de la Cierva, 24 / 46980- Paterna (Valencia)
Año de creación: 2007
Potencia gestionada: 105 kW[1]
Descripción: Microrred para realización de proyectos de I+D. Incluye las siguientes infraestructuras: Planta Piloto de Energía Renovables y almacenamiento, Laboratorio de Gestión Activa de la Demanda, edificio como Nodo Activo Autogestionado, (con puntos de recarga para vehículos eléctricos), Laboratorio de Interoperabilidad para redes inteligentes.
Admite visitas: Si
Función Microred: Si [2]
Función en isla: No

TIPO DE SERVICIOS:
  • Plataforma de Ensayos y Laboratorio de prueba
  • Laboratorio y Centro de Investigación

 

DESCRIPCIÓN

En los últimos años, las distintas instalaciones que el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) dispone en Paterna (Valencia) han evolucionado de forma progresiva adoptando una estructura de micro-red, dotada de diferentes sistemas de generación, almacenamiento y consumo.
 
La Planta Piloto de Energías Renovables constituye un punto de generación distribuida (DER), permitiendo la realización de ensayos y validación de equipos, sistemas y estrategias de gestión, entre ellos el despacho de generación distribuida.
 
Incluye una planta fotovoltaica (7,5 kW), mini-aerogeneradores de eje horizontal (6 kW), y vertical (1 kW),  y dos pilas de hidrógeno tipo PEM (1,2 kW y 4,5 kW). Todo ello se combina con un sistema de almacenamiento energético con baterías de distintas tecnologías, supercondensadores y vector hidrógeno (a presión y en hidruros  metálicos).
 
Además se dispone de un simulador de red de frecuencia industrial, y otro simulador de redes de  continua.
 
En cuanto a los elementos consumidores de potencia dispone de una línea dedicada de simulación de consumos domésticos, equipada con electrodomésticos gestionables, enchufes inteligentes y equipos de monitorización de consumos. El objetivo principal es la aplicación y validación de técnicas y algoritmia para gestión activa de la demanda en el hogar, mediante envío de señales de limitación o corte de potencia a los distintos electrodomésticos, aunque también está preparado para otros estudios. como la caracterización eléctrica del equipamiento doméstico.
 
Por otro lado, el propio edificio de ITE se contempla como un Nodo Activo Autogestionado con capacidad para monitorizar y gestionar a nivel local su consumo y su generación, con los siguientes objetivos:
 
- Mejora de eficiencia energética y disminución de consumos.
- Fomento de uso e integración viable de energías renovables y sistemas de almacenamiento.
- Gestión automatizada de recursos y funcionalidades mediante el diseño de sistemas de control locales dirigidos por un único gestor artificial centralizado inteligente para equilibrar el balance energético en edificios.
 
El Laboratorio de Interoperabilidad, cuenta con un conjunto de cargas pasivas, resistivas e inductivas. Dos instalaciones singulares permiten obtener situaciones de carga más próximas a la realidad, debido a que la red de BT puede ser configurada en diversas topologías y longitudes de línea, permitiendo analizar el comportamiento en la gestión de las cargas y comunicaciones por la red, especialmente en el ámbito del Smart-metering. Este laboratorio proporciona una plataforma que permite verificar la correcta funcionalidad de una Smart Grid mediante sus diversas aplicaciones:
 
- Interoperabilidad basada en PLC (PRIME, DLMS/COSEM).
- Supervisión y mantenimiento para Centros de Transformación inteligentes.
- Certificación de contadores.
- Monitorización de microrredes.
 
La red de comunicaciones implementada cuenta una arquitectura paralela a la comunicación PRIME con monitorización y registro de consumos energéticos individualizados, dispositivos de actuación y corte de líneas, visualización y control remoto de señales del equipo de aire acondicionado, y sensorización adicional para detección de personas mediante fotocélulas, consumo de agua, y una webcam con comunicación mediante IP.
 
 
 
SERVICIOS QUE OFRECE
 
Todo el sistema constituye un entorno instrumentado para la realización de proyectos de investigación y desarrollo tanto propios como de empresas, permitiendo la puesta a punto y validación de productos, sistemas y algoritmia que configuran las redes eléctricas inteligentes en áreas como:
 
- Gestión y caracterización (electric signature) de cargas domésticas
- Comunicaciones entre contador y operadora de distribución basados en estándar PRIME sobre PLC
- Integración en micro redes de dispositivos
- Integración de energías renovables en la red
- Sistemas de almacenamiento energético (baterías, vector hidrógeno, ...)
- Integración de vehículo eléctrico
- Algoritmia de gestión de la demanda


[1] Se entiende por potencia gestionada aquella que es capaz de gestionar el control de la infraestructura. En laboratorios sin equipos físicos (simuladores, sistemas) este campo no aplica.
[2] Existe función microrred si se tienen en la misma ubicación cargas, generadores y, opcionalmente, almacenamiento, con una gestión integrada del conjunto.
 
 

EQUIPOS

Equipos de consumo

 


Tipo de carga

 

Nivel tensión

 

Potencia

 

Tipo conexión

 

Cargas trifásicas variables y configurables (80 cargas variables en pasos desde 1000-3000W con factor de potencia de 0.9)

 

 

 

 

400V

 

 

 

 

180kVA

 

Carga fluctuante (motores acoplados controlados por variador con devolución a la red)

 

3x400Vac

 

15kW

 

Bancada de resistencias

3x400V

7,1kW

 

Equipo de aire acondicionado

230V

6-10kW

Acceso a PLC mediante MODBUS

Lavadora

230V

2,3kW

 

Lavavajillas

230V

2170W

 

Horno

230V

3500W

 

Vitrocerámica

230V

4,6kW

 

Campana extractora

230V

330W

 

Horno microondas

230V

0,8kW

 

Termo

230V

2,2x2kW

 

Consumos climatización

Acometida individual trifásica 400Vac/250A

 

 

4-5kW

Conexión directa a red. Control automatizado de operación

 

Consumos iluminación

 

 

230V

 

Conexión directa a red. Control automatizado de operación por sectores

Consumos potencia equipos ofimáticos

 

230Vac

 

 

Conexión directa a red

Electrolizador

230Vac

5,5kW

Directa

 

Equipos de almacenamiento

 

 

Tecnología

 

Nivel de tensión

 

Potencia

 

Energía

 

Tipo conexión

Almacenamiento de hidrógeno en botellas Presión:100 bar

Capacidad:16Nm3

 

 

 

 

 

52kWh

 

Supercondensadores C=1,7Ah

4 unidades

 

28Vdc

 

 

190,4Wh

 

Baterías Litio-Polímero C1=17Ah

5 unidades

 

 

74Vdc

 

 

 

6,29kWh

 

Baterías Ni-Cd C5=171Ah

6 unidades

 

 

8Vdc

 

 

 

8,208kWh

 

Electrolizador

3x400Vac

6kW

 

Directa

 

 

Equipos de control de potencia

 

Electrónica de potencia

 

 

 

Tipo

 

Nivel de tensión

 

Potencia

Inversor inyección red fotovoltaica

3x400Vac

2,5kWx2+5kWx1

Convertidor AC/AC inyección a red eólica

3x400Vac

 

Inversor inyección a red pila combustible

230Vac

1kW

Inversor de fotovoltaica

3x400Vac

20kW

Generadores de señal de red

 

Tipo

 

Nivel tensión

 

Potencia

Simulador trifásico configurable

3x400Vac

15kW

Fuente de continua programable monofásica

1x400Vdc

150 kVA

 

Equipos de control de generación

 

 

Tecnología de generación

 

Nivel tensión

 

Potencia

 

Tipo conexión

Fotovoltaica (31 paneles en configuración trifásica)

 

3x325Vdc

 

7,037kW

 

3 Inversores monofásicos

 

Aerogenerador

 

3x400Vac

 

6kW

Convertidor doble etapa AC/DC/AC (trifásico)

 

Aerogenerador

 

1x240Vac

 

1kW

Convertidor doble etapa AC/DC/AC (monofásico)

Pila de combustible (Hidrogeno)

22-50Vdc

1,2kW

Inversor monofásico

Pila de combustible (Hidrógeno)

40-80Vdc

4,5kW

Inversor

 

 

Equipos de control de simulación

 

Algoritmos de control

 

Tipo

 

Descripción

 

 

 

 

 

Gestor de cargas -generación

Recibe las órdenes técnicas de gestión de la demanda desde la OD, y habilita la conexión de equipos gestionables en función de la planificación de demanda prevista.

Dispone de un Visor de consumos y una arquitectura de comunicaciones en dos niveles: nivel LAN o local entre dispositivos, basada en protocolo KNX-IP sobre BPL, y nivel WAN o comunicación con el exterior, basada en PRIME sobre PLC, teniendo así capacidad de comunicación de consumos energéticos a través del contador y con el exterior, con un agregador en el Centro de Transformación y con el Centro de Control de la Operadora de Distribución.

 

Otros equipos

 
 
 
 

UNIFILARES


 

OTROS

N.º patentes: 7
 
N.º publicaciones: 113 (en el periodo 2004-2013)
 

 

Título de patente

 

N.º de patente

 

Fecha presentación

Fecha publicación solicitud

 

Fecha concesión

 

Aparato de transformación energía para parques fotovoltaicos

 

 

 

ES2336876B1

 

 

 

11/12/2007

 

 

 

16/04/2010

 

 

 

04/01/2011

Dispositivo de gestión integral de microproducción de energía eléctrica-Integral management device for electricity microgeneration

 

 

ES2356760B1

 

 

26/03/2009

 

 

13/04/2011

 

 

20/02/2012

 

WO2010/109031A1

 

17/12/2009

 

30/09/2010

 

 

Sensor de campo eléctrico

ES2338975B1

12/11/2008

13/05/2010

01/03/2011

EP2365347A1

23/09/2009

14/09/2011

 

 

Sistema de medida de descargas parciales

ES2365779B1

25/09/2009

11/10/2011

23/08/2012

WO2011/036325A1

23/09/2010

31/03/2011

 

EP2482090A1

23/09/2010

01/08/2012

 

Panel fotovoltaico

ES2397471A1

22/07/2010

07/03/2013

pendiente

Integrate del ectrical- Installation management system

 

ES2302432B1

 

09/06/2006

 

01/07/2008

 

27/04/2009

EP2037581A1

07/06/2007

18/03/2009

 

Sistema de integración de aerogeneradores de eje vertical en construcciones

 

 

ES2397033A1

 

 

06/06/2011

 

 

04/03/2013

 

 

pendiente

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  • Monreal, J., Subiela, S., Benítez, I. J., Enrique, J., Jordán, D. (2010). Modular Platform for Ad- vanced Photovoltaic Inverter Control Strategies. 25th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition / 5th World Conference on Photovoltaic Energy.
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  • Benítez, I. J., Delgado, I., Moreno, L., Quijano, A. (2009). Clients segmentation according to their domestic energy consumption by the use of self-organizing maps. Energy Market, 2009. EEM 2009. 6th International Conference on the European.
 
 

CONOCIMIENTO

Personal Permanente

 

Titulación

 

N.º profesionales

Años promedio experiencia

 

Área/s de conocimiento

 

Doctor

 

5

 

10

GD,RES,AUTO,EPOT,CI,VE,TRAFO,CABLE

 

Titulado Superior

 

33

 

10

GD,RES,AUTO,EPOT,CI,VE,TRAFO,CABLE,BAT,SEN,TIC

 

 

Titulado Medio

 

 

17

 

 

10

GD,RES,AUTO,EPOT,CI,VE,TRAFO,CABLE,BAT,SEN,TIC

Otro

12

10

 

Doctorandos

Área de conocimiento

N.º promedio anual

GD

1

BAT

1

AUTO

1

RES

1

 

Otros (proyectos fin de carrera, máster, etc)

Área de conocimiento

N.º promedio anual

PFC-GD

1

PFC-AUTO (Gestión de microrredes y despacho económico)

 

3

PFC-TRAFO/CABLE

1

 



Áreas de conocimiento: Gestión de la demanda (GD), integración de renovables o recursos energéticos distribuidos (RES), protecciones y automati- zación de la red (AUTO), vehículo eléctrico (VE), electrónica de potencia (EPOT), almacenamiento (BAT), sensores (SEN), gestión de vida (VIDA), contadores inteligentes (CI), transformadores (TRAFO), conductores (CABLE), tecnologías de información y comunicación (TIC)
 

PROYECTOS

  • Proyecto OVI-RED (Operador Virtual de MicroREDes con almancenamiento). INNPACTO 2012.
  •  
  • Proyecto GAD (Gestión Activa de la Demanda): proyecto nacional CENIT de cuatro años de duración (2007-2010) financiado por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) del Ministerio de Ciencia e Innovación.
  •  
  • Hacia el Balance Energético Cero en Edificios Terciarios. IMPIVA. 2010/2011
  •  
  • Optimización del balance energético en edificios de uso terciario con fuentes energéticas conencionales, renovables y almacenamiento de energía. Hacia el concepto de edificabilidad y uso sostenible de los entornos terciarios. IMPIVA. Programa de I+D para IITT. 2009
  •  
  • Proyecto EIR (Edificios Inteligentes y Responsables): proyecto de desarrollo en colaboración con el Instituto de Automática e Informática Industrial de la Universidad Politécnica de Valencia (2011), financiado por la Universidad Politécnica de Valencia.
  •  
  • Diseño de nuevas estrategias de control en sistemas de generación dispersa conectados a red. IMPIVA. Mº Educación y Ciencia 2005-2008.
  •  
  • Estudio de la ventaja competitiva del almacenamiento intermedio en fuentes renovables de energía de pequeña y mediana potencia. IMPIVA 2007.
  •  
  • Planta piloto de integración de Energías Renovables e Hidrógeno. IMPIVA 2007.
  •  
  • Sistema de propulsión eléctrica de tracción directa con hibridación de superconductores y pila de hidrógeno. IMPIVA 2009.
  •  
  • Proyecto PROINVER. Soluciones de conversión y protección para escenarios eléctricos con alta penetración de generación distribuida. Convocatoria INNPACTO 2011.
  •  
  • Proyecto CRISÁLIDA. Convergencia de redes inteligentes y seguras en aplicaciones eléctricas innovando en diseño ambiental. CENIT 2008-2010.
  •  
  • Proyecto INTEROPERABILIDAD. Interoperabilidad inteligente en redes de distribución. IMPIVA 2011.
  •  
  • Aerogenerador de eje vertical para entornos urbanos. IMPIVA 2010.
  •  
  • Optimización de miniaerogenerador de eje vertical para entornos urbanos. IMPIVA 2011.
 
 

Planes de futuro

  • Integración paulatina completa de más subsistemas en la gestión central del nodo edificio.
  •  
  • Puesta en marcha de sistema artificial de balance energético en modo simulación parte de generación y almacenamiento, modo real parte de consumos energéticos.
  •  
  • Aplicación de tecnologías multiagente para la gestión inteligente cooperativa de los controladores distribuidos de instalaciones de consumo, recursos de generación y almacenamiento.
  •  
  • Introducción en la micro-red del vehículo eléctrico como sistema de almacenamiento y aporte energético en la red (V2G). Introducción de nuevos elementos de almacenamiento energético.