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Desde el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) tenemos el objetivo de facilitar a las empresas y la sociedad el proceso de transición energética sostenible y eficiente.

TURBINES

Mejora de la sostenibilidad de los sistemas de distribución de agua potable mediante la aplicación de tecnología hidroeléctrica

Descripción

Entre el 2 y el 3 % de la energía mundial se utiliza para el bombeo y tratamiento de agua de las poblaciones urbanas y del sector industrial. Estos valores exponen la necesidad de realizar un uso eficiente y racional del agua y de la energía. Es por ello por lo que en los últimos tiempos se está apostando por aprovechar los excedentes de energía en la red para generar energía eléctrica. La utilización de pequeñas turbinas o bombas funcionando como turbinas, (conocidas por sus siglas en inglés como PAT), que aprovechan la energía potencial del agua y producen energía hidroeléctrica tiene un elevado potencial para mejorar la eficiencia energética de estas redes. El proyecto TURBINES busca estudiar la viabilidad de las PATs desde un punto de vista multidisciplinar, combinando la creación de metodologías de modelado, preselección y estimación de respuesta con actividades de caracterización experimental a nivel hidráulico, mecánico y eléctrico. Todas estas acciones servirán para realizar estudios de viabilidad económica y diseñar modelos de explotación optimizados.

Objetivos

Contribuir en la creación metodologías de dimensionado y preselección de equipos de acuerdo con condiciones reales de operación de la red de agua de Valencia y realizar un estudio técnico-económico para conocer modelos de explotación más adecuados para gestionar la energía generada.

Financiadores

No existen documentos

Resultados

  • Creación de una metodología de dimensionado y prediseño de PATs para extraer energía de redes de distribución de agua utilizando tanto criterios económicos como energéticos.
  • Generación de modelos de explotación optimizados de unidades de generación hidroeléctrica a pequeña escala.
  • Programación de una herramienta de software que permita conocer el modelo de explotación más rentable de las PATs y la integración óptima de los nodos generadores de energía para el autoconsumo de la propia red o su integración en Comunidades Energéticas Locales (CELs) junto con otras tecnologías de generación renovable, por ejemplo, con paneles solares fotovoltaicos.
  • Generación de criterios de coste-beneficio en base a las metodologías de prediseño desarrolladas, considerando el desembolso requerido para instalar y mantener las PATs.
  • Contribución a la descarbonización del sistema de abastecimiento de agua potable en València y su área metropolitana, utilizando la energía disipada en las redes de suministro tanto para el autoconsumo de la propia red como para alimentar servicios públicos.
  • Implementación de cuatro instalaciones de recuperación de recuperación de energía, tres en la red de abastecimiento de València y una en su área metropolitana, para la generación de energía eléctrica mediante turbinación.

Resultados 2023

  • Se ha desarrollado una herramienta para el apoyo al dimensionamiento de bombas actuando como turbinas (PATs). Estos equipos se pueden instalar en la red de distribución de agua en núcleos urbanos para generar energía eléctrica. En concreto se ha desarrollado la herramienta con datos de la red de distribución de agua de Valencia. La herramienta realiza un estudio técnico-económico y mediante un algoritmo de optimización elige el equipo más adecuado para las condiciones del nodo de la red en el que se instala la PAT.
  • Por otra parte, se ha empezado a diseñar la herramienta web en la que los ciudadanos podrán simular el desempeño técnico-económico de sistemas de generación híbrida en entornos urbanos bajo distintos modelos de explotación.

Resultados 2024

  • Desarrollo de una web para la herramienta para el apoyo al dimensionamiento de bombas actuando como turbinas (PATs). Se incluyen nuevos modelos de negocio, así como nuevos puntos de demanda y generación.
  • Realización de un análisis coste-beneficio de los nodos evaluados en el proyecto. Se concluye que la solución es viable para nodos de elevada presión y caudal. Para el resto de los casos se requiere un estudio individualizado.

TURBINES es un proyecto cofinanciado por el Instituto Valenciano de Competitividad e innovación (IVACE+i) y es susceptible de ser cofinanciado por la Unión Europea a través del Programa Operativo del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) de la Comunitat Valenciana 2021-2027.

Subvención

98.882,76€

Expediente

INNEST/2022/230

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