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Especial Eficiencia Energética: Gestión avanzada de la energía en la Industria 4.0

17/02/2017


Artículo publicado en el número Especial Eficiencia Energética de Faro de Vigo sobre el Centro Tecnológico EnergyLab y la Industria 4.0

Una gestión óptima de la energía es clave para aumentar la competitividad de las empresas ante el creciente incremento del coste de la electricidad. El Centro Tecnológico EnergyLab trabaja en la gestión y el análisis de grandes volúmenes de datos con enfoque energético a través de herramientas como data analytics, sistemas expertos, sistemas de inteligencia artificial y Big Data. Mediante la aplicación de estas tecnologías y otras como la realidad aumentada, el internet de las cosas (IoT) o la fabricación aditiva, se realiza una conexión entre el mundo físico y el digital permitiendo a las empresas explotar todo su potencial a través de la denominada Industria 4.0.


En la industria, como sector de actividad intensivo en el consumo energético, la eficiencia en el uso final de la energía cobra una importancia estratégica, pues representa el 27% del consumo energético mundial. Dicha optimización pasa por la implantación de sistemas de gestión energética, para lo cual es necesario dotar a los centros de producción de herramientas TICs avanzadas que permitan una adecuada gestión de la energía.

La implantación de un sistema de gestión de la energía, cuyo diseño debe partir de una auditoría energética previa, permite disponer del histórico de mediciones y obtener los modelos calibrados de consumo energético de los equipos, a partir de los cuales establecer patrones de consumo eficientes de referencia. Para ello, es necesario el desarrollo de modelos matemáticos que permitan explicar cómo varía el consumo energético en función de las correspondientes variables independientes que le afectan, así como un análisis estadístico que evalúe la precisión del modelo matemático.

Corregir ineficiencias

Con las mediciones en tiempo real, el sistema de gestión de la energía es capaz de comparar el consumo energético por proceso o línea de producción con el modelo energético de referencia, lo que permite identificar patrones de consumo e identificar el posible grado de ineficiencia con el que se está operando. Si se identifican ineficiencias, el sistema propone medidas correctivas de actuación, que podrán ser ejecutadas por un operario o de forma autónoma por el propio sistema de control. Así mismo, el sistema informa de cuál es la repercusión de cada una de las soluciones propuesta s, tanto de ahorro energético como de emisiones CO2. Dependiendo del ámbito de actuación, el sistema también puede incorporar modelos predictivos de optimización energética ante la previsión de variación de parámetros que afecten al consumo energético (condiciones climáticas externas, niveles de carga, previsión de producción, previsión de ocupación, generación de energía renovable, etc.).

Fábrica inteligente

Lo ideal es combinar el sistema de gestión de la energía con el sistema de producción, optimizando el proceso industrial y permitiendo disponer de una fábrica inteligente cuya producción sea flexible a la demanda, optimice las materias primas consumidas, reduzca los residuos, sea eficiente energéticamente y se encuentre permanentemente conectada mediante herramientas TIC. Dichas aplicaciones TIC también permiten una gestión más cómoda de la energía y en cualquier lugar a través del móvil o la tablet.

Fuentes renovables

La gestión eficiente de la energía en el futuro no solo pasará por controlar la demanda, sino también por una generación de la energía en la propia industria a través de fuentes renovables (paneles solares fotovoltaicos y térmicos, mini-eólicos,…) que equilibren la curva de demanda energética y reduzca la dependencia de la red, así como suavizar los picos de consumo mediante estrategias de recuperación de calor residual, cogeneración y trigeneración, ORC, etc. Todo ello debe apoyarse en sistemas de acumulación de energía (por ejemplo, baterías de Ion-Litio o los propios vehículos eléctricos de la planta) que permitan aprovechar dicha energía renovable más allá de las horas de generación.

EnergyLab también asesora a sus clientes sobre la optimización de sus procesos con metodologías Lean Manufacturing, pero añadiendo como variable estratégica la energía para optimizar sus consumos a través de lo que hemos denominado el Lean Energy.

Hacer que las empresas sean más competitivas

EnergyLab cuenta con técnicos especializados en el sector industrial y con experiencia en la realización de estudios y auditorías energéticas en sectores como el maderero, de extracción de materias primas, automoción, alimentario y terciario; la implantación de sistemas de gestión de la energía en el sector frigorífico de productos del mar; la obtención de modelos matemáticos de consumo energético de planta en los sectores automoción y alimentario; la recuperación de calores residuales en el sector alimentario; la optimización de sistemas de cogeneración y trigeneración en los sectores textil y alimentario; la aplicación de técnicas de inteligencia artificial para la optimización del consumo de energía y agua en los sectores retail y textil; la optimización del uso de materias primas, la reducción de residuos y la reducción del impacto ambiental en el sector manufacturero y sector de reciclado; y el desarrollo de sistemas de gestión inteligente para redes de energía térmica y eléctrica, como ocurre en el proyecto europeo OPERE en el EnergyLab trabaja en colaboración con la Universidad de Santiago de Compostela.

EnergyLab puede ayudar a las industrias gallegas a ser más competitivas, reduciendo sus costes energéticos, tal y como ya lo están haciendo en empresas del sector automoción, frío industrial y agroalimentario.

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Fuente:

Faro de Vigo

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