Tecnologías para smart cities universidad

smart cities y smart grids l La UPC presenta diversos proyectos estratégicos en investigación y transferencia de tecnología para ciudades inteligentes

Tecnologías para smart cities en el ámbito universitario Albert López

Sin smart grids (redes inteligentes) no hay smart cities. ¿Cómo podemos adaptar entonces nuestras redes eléctricas existentes, obsoletas y con más de 100 años de antigüedad, para que sean smart? Para dar respuesta a esta pregunta el CITCEA-UPC (centro de transferencia de tecnología de la Universidad Politécnica de Cataluña, Barcelona Tech) ha creado una serie de acondicionadores de redes y los ha presentado en una jornada técnica en la UPC el pasado mes de noviembre en Barcelona.

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os princiaples problemas de las redes eléctricas actuales son los harmónicos, la reactiva, los desequilibrios en la red y la vulnerabilidad ante las caídas de tensión. Para solucionar estos problemas y poder conectar diversos equipos a la red eléctrica inteligente (smart grid) son necesarios unos complementos y estos complementos son los acon� Jaume Figueras (inLab FIB UPC) dicionadores, por tanto, parte manera, el cliente 2. Modular Active Front-End: es un convertiesencial del sistema eléctrico podrá controlar dor de tres niveles que reduce la tasa de distorde las smart cities. su red incluso con sión harmónica que produce y de cuatro ramas, Los acondicionadores sobre � Agustí Egea (CITCEA-UPC) desequilibrios. es decir, que también controla el neutro. los que ha trabajado el CITAdemás, este cliente tenía fuentes de energía 3. Smart Two Phases Voltage Restorer CEA-UPC son tres prototipos de electrónica de potencia basados en algoritmos para mejorar en su terrado y un pequeño grupo de generación la eficiencia energética de las redes eléctricas y de aire/calor y quería tener una fuente de alma- ¿Y la alta tensión? cenamiento de energía. Lo que le propuso el obtener un rendimiento económico.

Según ha explicado Agustí Egea, del CITE- CITCEA-UPC fue una batería que almacenara Marco Antonio Pérez, de LITEM UPC, ha la energía que él produce y la consume cuando introducido la aportación que las torres de alta CA-UPC, estos tres proyectos son: 1. Smart Active Filter: un cliente industrial la necesita, por ejemplo, de acuerdo a distintos tensión pueden ofrecer a las smart grids en la necesitaba una red eléctrica de mayor calidad. parámetros de eficiencia o cuando hay el cambio ponencia Evaluación de la resiliencia en la detección Este prototipo es un filtro activo en trifásico tarifario en la red eléctrica. Además del converti- de daños en torres eléctricas.

Pérez ha explicado que este proyecto nació que compensa harmónicos, la reactiva y, como dor añadieron un control de gestión de la batería innovación, controla el neutro. El CITCEA le que iba conectado al mismo BUS de corriente a partir de las fuertes nevadas del año 2010 en ha asegurado al cliente que su red eléctrica fun- en continua. Este convertidor es un 5-6% más Cataluña que provocaron más de 6.000 averías (continúa en la página 44) cionará bajo cualquier circunstancia y, de esta eficiente que el de otras tecnologías.

Para solucionar los problemas de la red eléctrica actual y hacerla smart son necesarios unos complementos y estos complementos son los acondicionadores Noviembre/Diciembre 2013 DISTRELEC l 43

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cities y smart grids

(viene de la página 43)

eléctricas en las torres de alta tensión y otras tantas en las de baja tensión, además del corte de suministro eléctrico a casi medio millón de personas. Tras un estudio se ha coincluido que las causas de dichas afectaciones fueron la sobrecarga estructural que padecieron las torres eléctricas por el peso de la nieve, por la oxidación, por el viento y también por el robo de piezas en la base de las torres.

Lo que ha propuesto LITEM UPC es un prototipo de una nueva estructura de las torres eléctricas en base a fibra de carbono, fibra de vidrio y hormigón a la que se le va a incorporar una smart grid (2 circuitos LA445 de 110kV -34 metros- a escala 1:12) mediante la cual van a

capacidad residual.

Esta solución está siendo evaluada para aplicarla también como parte del refuerzo estructural en diversos edificios de Lorca (Murcia), recientemente afectada por el terremoto, y en la estación Mercat Nou de metro en Barcelona.

La empresa fabricante popietaria de la patente ya tiene posibles clientes en Chile y México, donde la orografía es generalmente más complicada que la española.

Mobilidad En el ámbito de la mobilidad en una smart city, Jaume Figueras (inLab FIB UPC) ha centrado su intervención en explicar diferentes pro-

 La visión de la ingeniería industrial eléctrica de una smart city Para el CITCEA-UPC, que tiene una visión desde la ingeniería industrial eléctrica, sus ámbitos de actuación en una smart city se ciñen a cuatro: 1. movilidad eléctrica 2. redes de energía: electricidad y gas 3. red agua 4. red de tratamiento de residuos La inteligencia no sólo es aplicable a las ciudades, sino a la red eléctrica en general, desde las centrales clásicas a las redes de transporte, que también se pueden hacer inteligentes. ¿Ello implica añadir complejidad? Sí, pero también quiere decir añadir ventajas económicas y rendimientos energéticos.

Para el CITCEA-UPC una smart city está integrada por smart grids, vehículos eléctricos, smart appliances (electrodomésticos inteligentes), generación distribuida y fuentes de energía renovables.

adquirir, validar y analizar los datos técnicos que facilitarán la toma de decisiones en la gestión del ciclo de vida de la estructura.

Se trata, pues, de un sistema fiable que permitirá detectar e interpretar los cambios adversos en la estructura de la torre analizando la deformación estructural y la respuesta vibratoria en 4 niveles de identificación: detección, localización, cuantificación y predicción de la

promover un ejercicio moderado con el objetivo de mejorar la salud de las personas -sport traces & security: sistemas de alarmas en movimiento para saber dónde se encuentra y por qué motivo se ha parado una persona, por ejemplo, que está haciendo footing. Otro ejemplo podía ser el caso de un nadador a mar abierto que le dan rampas en las piernas. Podría avisar mediante unos sensores implementados en las boias.

-emergency real-time planning

Robótica ¿Qué puede aportar un robot a una smart city? “Básicamente servicios urbanos, como

 Enertrónica+mecatrónica = smart grid/smart city

� Uno de los robots desarrollado por la UPC durante la edición 2013 de Smart City Expo

yectos basados en geoservicios con teléfonos móbiles en los que está trabajando un grupo multidisciplinar de profesores de la UPC: matemáticos, informáticos, ingenieros, etc.

Estos proyectos son: -geolocalización y sensores mediante smartphones -vehículo eléctrico -dynamic ridesharing: sistemas dinámicos de compartición de vehículos -city walking & eHealth: propuesta de rutas circulares para que la gente camine un determinado número de metros. Cuanto más caminas más puntos y descuentos obtienes en los comercios de la ciudad. Este proyecto es un encargo del Ayuntamiento de Terrassa para

Hace ocho años el CITCEA-UPC se dio cuenta de que si en vez de hacer una interface para intearactuar la electrónica de potencia con una máquina la interactuaban con piezas móviles podían hacer que interactura con la red eléctrica, y así nació el concepto de enertrónica.

Además, la mecatrónica y la enertrónica se pueden unir y uno de los ámbitos de su implementación son las smart cities. En las ciudades inteligentes podemos tener sistemas de generación distribuida, por ejemplo, generadores instalados en los terrados de las viviendas, cuya energía generada puede ser consumida por la vivienda o integrada en la red.

limpieza, guía e información, social, sanitarios (ya se están probando en diversos hospitales de Inglaterra), transporte y doméstico”, ha firmado Alberto Sanfeliu de VIS UPC. Estas aplicaciones son posibles mediante sensores (cámaras de video con sensores que captan el ruido, la temperatura, etc), comunicaciones sin hilos, móviles y PDAs y robots.

Sanfeliu también ha desvelado que en Japón ya se están construyendo edificios con sensores para ser utilizados por robots, dado que éstos pueden utilizar sus propios sensores o interactuar con sensores exteriores, como los de un edificio, los de una calle, etc. En este sentido, estos edificios ya son inteligentes.

La mecatrónica y la enertrónica se pueden unir y uno de los ámbitos de su implementación son las smart cities 44 l DISTRELEC Noviembre/Diciembre 2013