Proyectos CARTIF
THUMBS UP
Soluciones de almacenamiento de energía térmica para gestionar de forma óptima los edificios y liberar su potencial de equilibrio y flexibilidad de la red.
Descripción
THUMBS UP tiene como objetivo desarrollar y demostrar el almacenamiento de energía térmica (TES) a nivel diario (basado en PCM) y semanal (basado en la tecnología de sorción TCM) – soluciones para ser fácilmente integradas en los edificios de la UE (tanto conectados como no conectados a DHN) para aumentar su eficiencia energética, así como para explotar los enfoques Power-to-Heat también para hacer que los edificios de la UE sean actores de flexibilidad de la red. La ambición de THUMBS UP es, por tanto, demostrar en profundidad esta tecnología en tres demosites (un edificio unifamiliar y dos edificios multifamiliares) en diferentes climas de la UE y contextos de mercado de la energía, también para evaluar las tecnologías clave para optimizar el confort térmico y la eficiencia energética en los edificios, así como para promover Power-to-heat como facilitador de la integración de la red de RES en un enfoque acoplamiento sectorial. Para lograr este objetivo general. THUMBS UP realizará y demostrará soluciones PCM y TCM con las siguientes métricas clave: Tamaño: soluciones modulares de 3-9-14-20-100 kWh para garantizar la integración de TES en diferentes áreas de edificios; Densidad energética: objetivo de 65 kWh/m3 para TES de corta duración, 120 kWh/m3 para TES de larga duración (4 semanas después del cambio) a nivel de sistema, Costes competitivos: de corta duración y 200€/kWh para TES de larga duración.
Objetivos
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- Diseño, fabricación y pruebas de un TES a corto plazo basado en PCM adecuado para la integración de edificios, para la calefacción de espacios y el suministro de ACS, centrándose en la compacidad, modularidad, facilidad de integración con los sistemas de H&C en los edificios, y la reducción de CAPEX. El sistema también estará equipado con sensores de temperatura y presión para la monitorización del SoC y el mantenimiento del sistema.
- Diseño, fabricación y pruebas de una sorción modular de TES, adecuada para la integración en sistemas existentes de calefacción y enfriamiento, especialmente con el objetivo de maximizar la eficiencia energética, a través de una operación sinérgica con bombas de calor. El sistema también comprenderá un dispositivo integrado de bajo coste para explotar adecuadamente la conexión con la red eléctrica y hará uso de un diseño de arquitectura ya establecido e implementado industrialmente para minimizar el CAPEX. También estará equipado con sensores de temperatura y presión para la supervisión del SoC y el mantenimiento del sistema.
- Campaña de validación de las soluciones THUMBS UP en un living lab (CARTIF III), con el fin de realizar una depuración de la tecnología, mejorando la integración del sistema y analizando el funcionamiento de los BEMS, así como de las herramientas de gestión desarrolladas. Esta actividad facilitará la integración y las pruebas posteriores en los casos de demostración y validará el conjunto completo de tecnolgías THUMBS UP (de corta y larga duración), para analizar el grado máximo de felxibilidad que ofrecen estas soluciones en un mismo edificio.
- Demostrar el avance las solcuiones propuestas en THUMBS UP en 3 edificios caracterizados por las diferentes condiciones climatológicas, tipo de energñia demandada, sistemas H&C: i) soluciones TES corto-plazo demostradas en edificios multifamilia con clima cálido (España), no conectadas a DHN; ii) Soluciones TES de corto-plazo demostradas en edificios multifamilia con clima frío (Suiza), conectadas a DHN; iii)TES largo plazo demostradas en edificios unifamiliares con clima cálido (España), no conectadas a DHN.
Acciones
- Evaluación de la monitorización existente y el control de infraestructuras en los sitios de demostración (para demostración y simuñación).
- Control diario del desarrollo de TES PCM y definición de métodos de estimación SoC.
- Campaña de demostración de THUMBS UP y monitorización via KPIS (también con el desarrollo de una cabina de control).
- Beneficio medioambiental de las soluciones THUMBS UP (LCA/LCC).
- Plan de Garantía y Gestión de la Calidad Científica.
Resultados Esperados
- Evaluación de la monitorización existentes y control de las guias e infraestructuras de THUMBS UP.
- Modelado dinámico de las soluciones THUMBS UP y sitios de demostración hacia el desarrollo de controladores.
- Informe de la campaña de validación en CARTIF III. Sitio experimental de THUMBS UP para proveer datos para validar los modelos y el comportamiento de la tecnología.
- Evaluación de la sostenibilidad de THUMBS UP via LCA/LCC.
- Controladores inteligentes de las soluciones THUMBS UP.
Socios
| 1. VEOLIA (VEO) Coordinator 2. FUNDACION CARTIF (CAR) 3. UNIVERSITA DEGLI STUDI DI GENOVA (UNIGE) 4. CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE (CNR) 5. UNIVERSIDAD DE LLEIDA (UdL) 6. algoWatt SpA (ALGOW) 7. Pluss Advanced Technologies BV (PLUSS) 8. SORPTION TECHNOLOGIES GMBH (SORPT) 9. GRADYENT B.V. (GRADY) 10. ETHNIKO KENTRO EREVNAS KAI TECHNOLOGIKIS ANAPTYXIS – CENTRE FOR RESEARCH AND TECHNOLOGY HELLAS CERTH (CERTH) |
11. JOHANNEBERG SCIENCE PARK AB (JSP) 12. I-TES SRL (I-TES) 13. GRID SINGULARITY GMBH (GSY) 14. UNIVERSITA DEGLI STUDI DI MESSINA (UNIME) 15. Kelvin BV (KELVIN) 16. UBITECH ENERGY (UBE) 17. NANOPHOS ANONIMI EMPORIKI ETAIRIA ANAPTIXIS KAI YPIRESION – NANOPHOS COMMERCIAL SOCIETE ANONYME OF SERVICES AND DEVELOPMENT (NAN) 18. THE ECONOMIC AND SOCIAL RESEARCH INSTITUTE LBG (ESRI) 19. POLITECNICO DI TORINO (POLITO) 20. THE UNIVERSITY OF BIRMINGHAM (UoB) |
Horizon Europe
101096921
Presupuesto Total: 7.631.369 €
Presupuesto CARTIF: 661.250 €
Financiación CARTIF: 661.250 €
Duración: 01/01/2023 – 31/12/2026
Responsable
Juan Carlos del Castillo
Networking
Proyectos de Sistemas de Energía:
THUNDER
El proyecto THUNDER pretende superar las barreras existentes que dificultan una amplia adopción de las estrategias de recuperación del calor residual de los CC, proporcionando un almacenamiento térmico estacional innovador, eficiente y rentable basado en materiales termoquímicos.
SCO2OP-TES
SCO2OP-TES se enfoca en el desarrollo de tecnologías de almacenamiento de electricidad en forma de calor que, después, se vuelve a convertir en electricidad (P2H2P, por las siglas de «power-to-heat-to-power»).
HYDRA
HYDRA se enfoca en comprender y abordar el posible impacto del uso generalizado del hidrógeno sobre el clima, el medio ambiente y la sociedad. El proyecto evalúa un escenario de alta penetración del hidrógeno en el mix energético.
EMERGE
EMERGE busca proporcionar a responsables políticos, académicos, inversores y ciudadanos africanos herramientas y conocimientos para aumentar la energía limpia y el uso sostenible de los recursos, reduciendo brechas culturales y socioeconómicas.
ENPOWER
ENPOWER diseñará, desarrollará y demostrará metodologías basadas en SSH, herramientas interactivas y de circuito cerrado, y servicios basados en datos para ciudadanos energéticamente activos y comunidades intersectoriales con seguridad energética hacia un sistema energético centrado en el ciudadano.
ONEPLANET
ONEPlanET pretende capacitar a los responsables políticos africanos, investigadores, academia de inversores y ciudadanos con las herramientas necesarias y know-how para promover la transición energética sostenible.
PLADEMI
PLADEMI tiene como objetivo desarrollar una herramienta que permite dimensionar microredes energéticas, incluyendo y analizando aspectos sociales como elementos clave en el desarrollo de las mismas.
TERARED
TERA_RED tiene como objetivo generar conocimiento científico técnico sobre las redes de muy baja temperatura. Estas redes, también llamadas de anergía, neutras o 5G, se han estudiado mediante la aplicación del método científico a escala de laboratorio, tanto virtual como experimental.
Push2Heat
El proyecto PUSH2HEAT trabaja en el desarrolllo y demostración de tecnologías de revalorización de calor residual en la industria, revalorizando calor en un rango de temperatura de 90-160ºC.
MOD4SMART
MOD4SMART tiene como objetivo aplicar tecnologías inteligentes para mejorar el rendimiento energético y operativo de los edificios, centrándose en la construcción industrializada como elemento clave de futuro, llevando a cabo investigación y desarrollo de modelos simplificados para ser integrados en sistemas inteligentes de edificios.
Happening
El proyecto HAPPENING está desarrollando una solución basada en bombas de calor descentralizadas de fácil instalación, mínimamente intrusiva para los ocupantes del edificio y fácilmente adaptables a un gran número de situaciones difíciles en los edificios.
E-MINE
E-MINE es un proyecto de investigación y desarrollo que trata de implementar el vehículo eléctrico en ambientes de minería automatizando la gestión de cargas y la estimación de capacidades en función de las condiciones meteorológicas y de necesidades de carga de cada vehículo en función del trabajo a realizar.
H24NewAge
H24NEWAGE tiene como objetivo principal el desarrollo de tecnologías avanzadas y su transferencia industrial para potenciar el posicionamiento de los centros y empresas españoles en la cadena de valor del hidrógeno, y así contribuir a alcanzar los objetivos definidos en la Hoja de Ruta del Hidrógeno.
Hydro4U
Hydro4U aborda la demostración de soluciones innovadoras y sostenibles de generación de mini-hidráulica en países de Asia Central. En paralelo a la generación renovable, se considerará la integración del nexo agua-energía-alimentos-clima y aspectos transfronterizos.
LocalRES
El proyecto LocalRES desplegará sistemas de energía locales innovadores impulsados por comunidades energéticas de energía renovable, con el objetivo de alcanzar una transformación energética justa y social.
0e-Mision
El proyecto 0e-MISION dibuja un futuro energético más sostenible, con instalaciones energéticas de combustión sin chimeneas, que sean capaces de producir energía eléctrica y térmica a cualquier escala, de forma limpia, segura, eficiente y más barata.
LowUP
LowUP desarrollará y demostrará tres nuevas tecnologías eficientes de calefacción y refrigeración que reducirán las emisiones de CO2 y el consumo de energía primaria. Calefacción y refrigeración representan el 50% del consumo anual de energía de la UE.
HySGRID+
El objetivo de la Red Cervera HySGRID+ es fortalecer la capacidad tecnológica y fomentar la cooperación sólida de centros tecnológicos españoles con un elevado nivel de complementariedad, con el fin de investigar y desarrollar soluciones tecnológicas novedosas que faciliten la creación de comunidades energéticas locales (CEL)
REGEN-BY-2
REGEN-BY-2 desarrollará una nueva planta de energía integrada, capaz de convertir cualquier tipo de fuente térmica de energía renovable en electricidad, calefacción y/o refrigeración.
REWARDHeat
El objetivo general de REWARDHeat es demostrar una nueva generación de redes de calefacción y refrigeración urbana (DHC) de baja temperatura, que podrán recuperar calor renovable (RES) y residual (WH) disponible a baja temperatura.
BRESAER
BRESAER es un proyecto demostrativo cuyo objetivo es el desarrollo de una solución de envolvente rentable, adaptable e industrializada para la renovación de edificios.
SunHorizon
El proyecto SunHorizon tiene como objetivo demostrar que la combinación de tecnologías (TP) como paneles solaresy bombas de calor gestionadas con un controlador con capacidades predictivas, proactivas y de autoaprendizaje permite ahorrar energía.
REUSEHEAT
El objetivo del proyecto ReUseHeat es demostrar sistemas pioneros, avanzados, modulares y replicables que hagan posible la reutilización del calor sobrante disponible a escala urbana.
GIRTER
El objetivo del proyecto GIRTER es el desarrollo de una herramienta de gestión energética inteligente y ayuda en la explotación de redes de distrito de calor y frío.
Green eMotion
Green eMotion tiene como objetivo facilitar el despliegue masivo de la electromovilidad en Europa. Para ello, los principales actores de la industria han unido sus fuerzas para desarrollar y demostrar soluciones técnicas interoperables y escalables en conexión con una plataforma de negocio sostenible.