Ecoaldeas autosuficientes, un laboratorio para lograr la eficiencia energética

Aunque muchos asocien las energías renovables al ahorro energético, la ecuación no siempre funciona sobre todo cuando la oferta disponible de suministro no coincide con la demanda de los usuarios. Este es el reto de poblaciones conocidas como ecoaldeas, pequeñas comunidades locales que, pese a apostar por la ecología y la sostenibilidad a través de fuentes alternativas, no siempre pueden evitar importar energía de la red eléctrica convencional.

Para conseguir ser del todo autosuficientes, un equipo de seis investigadores españoles del Instituto Tecnológico de Informática (ITI) colabora desde 2012 en el proyecto europeo Origin (Orchestration of Renewable Integrated Generation in Neighbourhoods), impulsado por la Universidad Heriot-Watt de Edimburgo, para diseñar un novedoso sistema inteligente de información y comunicación que permita al consumidor prever la disponibilidad de energía y conocer sus propios hábitos de consumo.

A modo de campo de pruebas, tres ecoaldeas ubicadas en entornos geográficos y climáticos distintos cooperan como experiencias piloto en este proyecto de tres años de investigación: Findhorn, al norte de Escocia, donde abunda la energía eólica; Damanhur, en los Alpes italianos, rodeada de bosques cuya madera se destina a la bioenergía; y Tamera, al sur de Portugal, conocida por su estilo de vida alternativa en comunas y su cocina solar.

Oferta y demanda en forma de 'widgets'

“Necesitábamos poblaciones que contaran con infraestructuras propias de fuentes renovables, puesto que el proyecto se centra en optimizar esos sistemas de acuerdo con las necesidades de edificios públicos, casas y negocios”, explica Stefan Beyer, director del área de Internet y Computación Ubicua del ITI y coordinador del equipo español. “Uno de los objetivos del proyecto es evitar que estas aldeas importen energía convencional, porque nunca consiguen independizarse de la red energética al 100%”.

Para establecer patrones de consumo que orienten a los usuarios sobre cómo aprovechar al máximo la generación de picos de energía, un sencillo sistema para web y dispositivos móviles informa a cada unosobre la disponibilidad de energía verde, los porcentajes y la distribución de su gasto energético, la previsión meteorológica y el ahorro económico y ecológico.

¿Cuándo es recomendable poner una lavadora o encender la caldera de agua? Si el puntero del Greenometer, una de las aplicaciones del proyecto con forma de un clásico cuentakilómetros, señala la zona verde, la indicación se traduce como el momento oportuno para utilizar la energía procedente de las fuentes renovables.

Presentado en un listado de widgets personalizados, el diseño de las aplicaciones es fruto de la participación colectiva de las ecoaldeas. “Nos reunimos con los vecinos en varias sesiones para decidir cómo mostrar la información en pantalla a los usuarios. A pesar de que muchos viven desconectados de la vida tecnológica, están muy implicados y son muy activos al darse cuenta de que necesitan este tipo de soluciones”, señala Salvador Santonja, investigador del proyecto e ingeniero I+D+i.

El objetivo: recomendar patrones de consumo a los vecinos

Con un presupuesto que supera los cuatro millones de euros, más de la mitad financiado por el Séptimo Programa Marco de la Unión Europea, Origin culmina la segunda de sus tres fases de investigación. “En la primera lo difícil ha sido identificar dónde y de qué manera instalar los equipos de monitorización, para lo que hubo de realizarse auditorías energéticas con expertos en cada aldea.

Ahora trabajamos en diseñar previsiones y entrenar los modelos de algoritmos ya definidos que están funcionando con el fin de comparar datos y aplicar nuestras técnicas para comprobar su eficiencia”, explica el coordinador del equipo español de un proyecto a punto de iniciar el plan de activación del nuevo sistema inteligente para estudiar el impacto sobre los usuarios, el consumo energético y posibles modelos de explotación y facturación.

Junto a la Universidad Heriot Watt y el ITI, Origin cuenta con la participación de un consorcio europeo formado por la empresa portuguesa ISA (Intelligent Sensing Anywhere), la universidad Strathclyde de Glasgow y el centro de investigación Fraunhofer ISE. “La empresa portuguesa se dedica a instalar los equipos de monitorización, las universidades escocesas se encargan de los algoritmos y el equipo alemán estudia modelos de negocio. Nuestra contribución consiste en que todos los elementos funcionen en conjunto, en el desarrollo de la tecnología habilitadora para la interfaz con el usuario, activando o desactivando servicios. Por ejemplo, si un algoritmo dice que a las 15.00 horas puede encenderse la bomba de depuración de la aldea, nosotros enviamos los comandos necesarios para que el administrador local lo active”, detalla Breyer.

Atendiendo a la protección de datos de los consumidores, Origin restringe al usuario el acceso exclusivo vía web a los datos de consumo y previsión de su vivienda, a la vez que un gestor supervisa el funcionamiento general de este centro de energía inteligente aplicado a cada aldea. “La información se recoge de la forma más anónima posible, impidiendo el listado de nombres y direcciones en la base de datos, porque el sistema no está pensado para entrometerse, sino para actuar sobre las infraestructuras de la comunidad en general y recomendar patrones de consumo a los vecinos”, apunta el coordinador del equipo español.

¿Hacia la ciudad autosuficiente?

“Debemos pensar en trasferir estas experiencias a comunidades con otras características y de forma económicamente viable. Mucho de lo que frena en España la implantación de estas tecnologías es el coste comparado con el ahorro. Hay que pensar modelos de negocio para que interese a distintos tipos de usuario y proveedores energéticos y que encaje con distintas legislaciones. Lo que se busca no es solo investigación, sino su adaptación”, sostiene Breyer.

Lo más inmediato, observan los investigadores, será la aplicación de ciertas estimaciones y algoritmos en entornos industriales o en campus universitarios. “La tendencia irá hacia la colaboración entre grupos de edificios para equilibrar la oferta y la demanda de energía, pero la idea de que cada residencia genere y gaste su propia energía no funcionará. Se puede hacer bien en una aldea moderna que facilite la instalación de ese tipo de tecnologías, pero no creo que las ciudades lleguen a ser autosuficientes, aunque conseguiremos utilizar un alto porcentaje de energías renovables”, afirma el coordinador Breyer.

“El modelo de ecocomunidades quizás pueda migrar a ecobarrios, pero en las ciudades más cosmopolitas sería muy complicado”, concluye Santonja.