Proyectos de Investigación

DEMMORA: Desarrollo e implementación de sistemas de gestión Energética basados en MPC multinivel y optimización Multiobjetivo para aplicaciones residenciales.

Fecha Inicio:     

01/09/2025

Fecha Fin:    

31/08/2028

Entidad Financiadora:      

Agencia Estatal de Investigación. Gobierno de España. Proyectos de Generación de Conocimiento 2024
PID2024-158941OB-I00

Investigador Principal: Herrero Durá, Juan Manuel

Otros IP: Sanchis Saez, Javier

Financiación

Agencia Estatal de Investigación. Gobierno de España. Proyectos de Generación de Conocimiento 2024
PID2024-158941OB-I00

Sobre el proyecto

El proyecto DEMMORA tiene como objetivo desarrollar e implementar nuevas estrategias óptimas de gestión energética para el sector residencial, basadas en controladores predictivos, con el fin de mejorar la eficiencia energética, reducir los costes energéticos y mantener el confort en el hogar. Estas estrategias deben considerar:

  • la presencia de incertidumbre, tanto en las demandas térmicas y eléctricas del hogar como en la generación de energía a partir de fuentes renovables,
  • la optimización simultánea de los diferentes objetivos a considerar,
  • el coste computacional, garantizando la implementación en tiempo real de dichas estrategias.

Para lograrlo, surgen varios objetivos científicos y tecnológicos específicos.

Objetivos científicos:

  1. Desarrollar estrategias de gestión energética utilizando MPC (Control Predictivo Basado en Modelo) de tipo económico para obtener algoritmos implementables en tiempo real. Con este fin, se desarrollarán y compararán estrategias MPC de dos niveles (con niveles económicos) y estrategias MPC con bloqueo de movimientos (*Move-Blocking*).
  2. Incorporar la optimización simultánea de varios objetivos mediante la estrategia de Pareto global (PP) en el sistema de gestión energética (EMS) basado en MPC, transformando el problema de optimización en un problema de programación lineal entera mixta (MILP).
  3. Abordar la incertidumbre en el EMS que se desarrollará —tanto en la demanda como en la generación de energía renovable— utilizando un enfoque de escenarios condicionales y metodologías de dominancia robusta.

Objetivos tecnológicos (vinculados a los casos de estudio de viviendas con micro-cogeneración y aerotermia):

  1. Desarrollar e implementar modelos técnico-económicos de sistemas de micro-cogeneración (micro-CHP) y aerotermia. Debe ser posible simular eficientemente los modelos frente a los perfiles de demanda de energía eléctrica y térmica de todo un año.
  2. Implementar las estrategias de EMS desarrolladas en plataformas de tiempo real como NI-cRIO, PLCnext, dispositivos Siemens Industrial Edge, etc.
  3. Desarrollar plataformas de tipo *Hardware-in-the-Loop* (HIL) para configuraciones de micro-cogeneración y aerotermia.
  4. Probar y validar el EMS implementado utilizando las plataformas HIL.
  5. Probar y validar el EMS implementado tanto en una vivienda real equipada con aerotermia y paneles solares como en un banco de pruebas que simule un sistema de micro-cogeneración.