El proyecto DEMMORA (Desarrollo e implementación de sistemas de gestión Energética basados en MPC multinivel y optimización Multiobjetivo para aplicaciones residenciales) busca mejorar la eficiencia energética en los hogares mediante el desarrollo de sistemas avanzados de gestión (EMS) que utilizan técnicas de control predictivo y optimización multiobjetivo. El objetivo es reducir el consumo y los costes energéticos, aumentar el uso de energías renovables y mantener el confort en casa, contribuyendo así a la lucha contra el cambio climático.
El consumo energético en viviendas representa una parte significativa de las emisiones de gases de efecto invernadero, ya que mucha de esa energía proviene de fuentes no renovables. En este sentido, el proyecto, financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, propone desarrollar modelos y estrategias de control predictivo que permitan gestionar de forma óptima la energía en casas equipadas con tecnologías como paneles solares, baterías, bombas de calor (aerotermia) o sistemas de cogeneración con hidrógeno. Con ello, persigue varios objetivos a la vez: reducir ese impacto ambiental, pero también rebajar el coste económico para las familias y aumentar el confort del usuario.
Para ello, el equipo de investigadores del ai2 utilizará técnicas matemáticas avanzadas que permiten tomar decisiones equilibradas y en tiempo real. De esta manera, el sistema tendrá en cuenta que tanto la demanda energética como la generación renovable pueden variar altamente (por ejemplo, según el clima o los hábitos de consumo), y buscará soluciones robustas que funcionen bien en diferentes escenarios de incertidumbre.
“El objetivo del proyecto, además, es que los sistemas que desarrollemos puedan funcionar en dispositivos comerciales asequibles”, explica Juan Manuel Herrero, investigador principal del proyecto. De hecho, los resultados del trabajo se validarán en casas reales y bancos de pruebas, y se prevé que las soluciones puedan aplicarse comercialmente, beneficiando tanto a usuarios como a la industria. El proyecto estima que una familia puede ahorrar entre 300 y 450 euros al año en la factura energética, y hasta 8.000 euros en 10 años, si usa sistemas avanzados como los que buscan desarrollar en el marco de DEMMORA.
Actualmente, el equipo del ai2 está trabajando en dos demostradores prácticos:
Por un lado, en una vivienda con paneles solares y aerotermia, donde el objetivo es que el sistema decida cuándo usar la energía solar, cuándo almacenar en baterías y cómo ajustar la climatización para ahorrar energía y dinero, sin perder confort. Actualmente, la vivienda ya está totalmente monitorizada para las pruebas. Un ordenador con un sistema home assistant instalado se comunica con el inversor híbrido fotovoltaico, con el sistema de aerotermia, con una estación meteorológica, y con el sistema domótico KNX de la vivienda. Todos los datos se almacenan en una base de datos influxDB. “En este momento ya disponemos más de un año de datos con multitud de escenarios diferentes, teniendo en cuenta condiciones climáticas cambiantes, y variaciones en el precio de la electricidad y el gas”, asegura Herrero.
Por otro lado, el equipo del ai2 trabjará en una vivienda con un sistema de cogeneración de hidrógeno, donde el EMS se centra principalmente en la optimización del el uso de la pila de combustible para producir electricidad y calor de la forma más eficiente y económica posible.