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Premio QIA 2019. Finalista categoría Innovación Potencial. Endesa: #eCitySevilla
Endesa es la empresa líder del sector eléctrico español y el segundo en Portugal; es además un operador relevante en el sector del gas natural, además de desarrollar otros servicios energéticos. Endesa apuesta por una cultura energética más sostenible y está comprometida con contribuir de forma activa a la construcción de un futuro energético inteligente. Trabaja para liderar la transformación tecnológica del sector y para ello cuenta con la sólida posición industrial y la fortaleza de pertenecer al Grupo Enel (posee el 70,1% de Endesa), al que nos unimos en el primer trimestre de 2009.TÍTULO DE LA INNOVACIÓN
#eCitySevilla: ENDESA DISEÑA UNA ISLA DE LA CARTUJA 100% RENOVABLE EN 2025
DESCRIPCIÓN CORTA DE LA INNOVACIÓN
#eCitySevilla: ENDESA DISEÑA UNA ISLA DE LA CARTUJA 100% RENOVABLE EN 2025
DESCRIPCIÓN DE LA INNOVACIÓN
Esencia de la innovación: El proyecto #eCitySevilla busca convertir la isla, que cumple ahora su 25 aniversario, en un referente de sostenibilidad a nivel internacional y en un modelo de transición energética de las ciudades. La propuesta se centra en la idea de anticipar los retos que deberán afrontar las ciudades del futuro y hacerlo 25 años antes de lo que espera la Unión Europea, mediante un proyecto pionero en el que convergen los sectores de energía, transporte y edificación, apoyados por el sector de las telecomunicaciones.
Punto de partida: La isla de la Cartuja ocupa un área de 5 km2 (4 km de largo por 1,7km de ancho, 0,8 km en su parte estrecha), y está rodeada por el río Guadalquivir, un modelo urbano que permite aislarlo eléctricamente. Es un emplazamiento que combina pasado y futuro, albergó la Exposición Universal de 1992 y ahora acoge un parque científico tecnológico que en su 25 aniversario ha alcanzado una facturación de 2.200 millones de euros, con 463 empresas y da empleo a 17.400 personas. La actividad científica en el parque proviene del trabajo de 1.000 investigadores, 900 becarios en prácticas y más de 10.000 estudiantes, con capacidad para apoyar y desarrollar un ecosistema de colaboración y conocimiento alrededor de la siguiente propuesta.
Pasos dados: en resumen, la propuesta para la transición energética de la isla pasará por diferentes fases:
- La primera basada en la instalación de una planta fotovoltaica con el fin último de que la producción alcance una producción equivalencia a la demanda energética, con esto logramos un balance neutro en emisiones, desde el momento inicial. El elemento clave será una fórmula contractual tipo PPA para completar las necesidades diarias y horarias con otras fuentes no emisoras del exterior de la isla.
- En su segunda fase, la capacidad de almacenamiento energético aprovechará los excedentes horarios de producción para ser utilizados en horas sin sol. Además de lograr la descarbonización, se alcanzará el nivel de autosuficiencia, es decir producir y consumir localmente. Esta fase evolucionará en función de los precios del almacenamiento hasta lograr un nivel razonable de costes y su repercusión sobre kWh almacenado y suministrado.
- En su tercera fase, la isla, además, empleará recursos energéticos distribuidos mediante la participación activa del consumidor, modelos futuros basados en el concepto “energy cloud”, la incorporación de alternativas como el hidrógeno para lograr almacenar energía en periodos superiores al ciclo diario, vehículos abasteciendo a la red y edificios en un ecosistema integrado por plataformas digitales.
Recursos empleados: el proyecto requiere de una estructura organizativa con una Dirección de proyecto, una oficina técnica y cuatro grupos de trabajo (energía, transporte, edificación e infraestructuras) que serán liderados por entidades representativas del alcance de los mismos. Se organiza como un modelo de ecosistema abierto con metodologías de trabajo AGILE para coordinar la participación del equipo multidisciplinar de instituciones y empresas residentes en el parque. Además, la creación de un sistema de datos abiertos fomentará la propagación.
Resultados a nivel económico y medioambiental: en materia de energía, el estudio prevé llevar a cabo el suministro energético del parque mediante fuentes de energía renovable, con más de 30 megavatios de instalaciones de autoconsumo y generación fotovoltaica producidos dentro del propio recinto, que cuenta con casi 2.000 horas de sol al año. En una apuesta por la movilidad sostenible, el objetivo inicial plantea la renovación de unos 2.000 vehículos que serán sustituidos por eléctricos antes de 2025, con un plan de accesos prioritarios a vehículos limpios y la instalación de, al menos, 200 puntos de recarga (1 por cada 10 vehículos eléctricos), con la finalidad de alcanzar un 20% de cuota total de vehículos eléctricos en 2025 y un 37% en 2030. Asimismo, la concepción del espacio se orientará hacia zonas verdes y peatonalizadas creando un entorno que permita la integración de este espacio de trabajo con una nueva zona verde en la ciudad. En cuanto a infraestructuras, #eCitySevilla requiere del desarrollo de una red eléctrica inteligente o Smart Grid como las que Endesa prueba con éxito desde hace 10 años en su Smart City Living Lab de Málaga. La nueva red inteligente incorpora un mayor grado de automatización y control, basados en equipos de sensorización y tecnologías de la información, que facilitarían la incorporación de los nuevos productores de energía renovable, así como de los sistemas de almacenamiento.
Para la iluminación vial, el plan propone la renovación de la iluminación en la vía pública actual, por otra de bajo consumo (LED), con ahorros de entre el 50% y el 80%, incorporando sensores que incluyen tecnologías del Internet de las cosas (IoT).
El desarrollo digital de la isla también requerirá la creación de una plataforma para la gestión inteligente de las ciudades, con un modelo de sistema abierto de datos que permita la captura de información, su intercambio y su posterior análisis con tecnologías avanzadas. A corto y medio plazo, gracias a esta plataforma se integrarían servicios como el alumbrado público, necesidades de desplazamiento, procesos logísticos, calidad del aire e incluso vehículos conectados para la gestión del tráfico.
La inversión por parte de Endesa podría llegar a alcanzar los 100 millones de Euros, convirtiendo a Endesa en el impulsor de la iniciativa y principal inversor del proyecto. La colaboración público-privada entre administraciones públicas autonómicas y local, junto al ecosistema de empresas serán la clave del éxito en la evolución hacia el modelo eCity, en un horizonte de tan solo 5 años.
INNOVACIÓN
AUTOEVALUACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS NOVEDOSAS DE LA INNOVACIÓN.
El proyecto #eCitySevilla pretende convertir a la Isla de la Cartuja en el primer entorno urbano con energía 100% renovable producida localmente de manera distribuida, en un espacio de digitalización que optimice la utilización de infraestructuras en convergencia con sectores como el transporte, la edificación y los objetos conectados. La participación de las 463 empresas e instituciones con sede en la Cartuja son clave en este estudio, cuyo desarrollo contempla la posibilidad de establecer cuatro grupos de trabajo (energía, transporte, edificación e infraestructuras).
En la actualidad no existe ningún otro proyecto de esta envergadura que dé respuesta a varios de los principales retos que afronta la sociedad. Esta iniciativa pretende responder mediante una intensa colaboración público-privada y la implicación de los ciudadanos a la necesidad de descarbonizar la sociedad para luchar contra el cambio climático (ODS 13) y construir ciudades sostenibles (ODS 11) con una calidad de aire adecuada, un consumo energético eficiente y una movilidad sostenible.
Endesa ha estado desarrollando en la pasada década múltiples desarrollos tecnológicos, en proyectos reconocidos internacionalmente, que serán implementados en una visión desde el demostrador al mercado. La innovación prescinde ya de la necesidad de subvenciones para su desarrollo, integrando soluciones maduras en el mercado.
Anticipar un modelo de ciudad futura, basado en la generación renovable, edificios y movilidad sostenibles permiten concentrar en un espacio aislado “sand box” los retos a los que se enfrentarán las ciudades en su evolución hacia un modelo sostenible, y anticipando posibles soluciones con 25 años de ventaja.
Se trata de un modelo basado en la participación activa del consumidor, mediante la colaboración, y con características de proyecto abierto para capturar las capacidades complementarias, científicas y tecnológicas de sus participantes, que a la vez son residentes en la isla.
AUTOEVALUACIÓN DE LA UTILIDAD
El proyecto requiere de una estructura organizativa con una Dirección de proyecto, una oficina técnica junto a los 4 grupos de trabajo liderados por entidades representativas del alcance de los mismos. El seguimiento tendrá reuniones mensuales por grupo de trabajo y trimestrales de puesta en común de los avances de cada grupo. El funcionamiento interno de cada grupo será coordinado por una oficina técnica del proyecto. Dado que el trabajo se debe desarrollar por Grupo e ítem y en un modelo de ecosistema abierto, se emplean metodologías de trabajo AGILE (Design thinking, Lean startup, Scrum). La colaboración entre entidades, en equipos multidisciplinares y auto organizados para dar respuesta rápida será el modelo de trabajo. Para la admisión de entidades se deben cumplir dos características, adaptar sus hábitos, rehabilitación de edificio y otras pautas hacia la sostenibilidad y contribuir a algún trabajo dentro de la hoja de ruta 2020-2025.
Esta experiencia, que será pionera en Europa, puede ser exportable a otros lugares. La propuesta ofrece una oportunidad única para Sevilla, anticipando el futuro modelo de ciudad, por un lado, y dando una proyección internacional a su capacidad tecnológica y de talento humano, por otro.
APRENDIZAJE
Cuando analizamos el consumo energético de la población tenemos que hacer una referencia a las ciudades, pues en ellas se consumen las tres cuartas partes de la energía mundial, concentrando el 80% de las emisiones de gases de efecto invernadero. Este elevado nivel de consumo y emisiones es el resultado de las actividades de la población en sus necesidades diarias como transporte o calefacción. A las emisiones globales de CO2 se añade un problema derivado de la contaminación local, óxidos de nitrógeno (NO y NO2) y partículas (PM2,5 y PM10), perjudicial para la salud de sus habitantes, procedentes en su mayor parte de la quema de combustibles fósiles. El objetivo central debe ser mantener asegurada la calidad de suministro actual en la isla, a unos precios asequibles y competitivos. Las empresas, por su parte, tendrán que reducir su consumo energético de forma responsable, en un volumen que no suponga renunciar a su nivel de confort o actividad económica, pues sólo se alcanzará la sostenibilidad por la vía de mejorar la eficiencia energética en sus usos finales y con energías bajas en carbono.
El parque debe evolucionar desde las fuentes actuales, fósiles y centralizadas, hacia un suministro renovable y distribuido, entregado al consumidor mediante redes inteligentes o micro redes para sistemas aislados. Los sistemas de información serán un elemento clave en la coordinación de recursos para solventar la variabilidad de la producción, ajustando la demanda en tiempo real y logrando una interacción entre edificios cada vez más eficientes. Las nuevas fórmulas de colaboración entre consumidores y prosumidores vendrán a formar parte del equilibrio global del sistema. Nuestras ciudades cuentan con una poderosa fuerza de transformación, pero aún no han logrado mostrar plenamente las ventajas y resultados de un futuro modelo energético sostenible. La propuesta de este trabajo se centrará en la idea de anticipar los futuros retos a un espacio urbano existente, y hacerlo 25 años antes de lo que espera la Unión Europea como implementación masiva del nuevo modelo de ciudad.
Por otro lado, la idea de la autosuficiencia energética basada en fuentes renovables se ha venido trabajando desde hace algún tiempo y Endesa ha empezado a aplicarla a entornos concretos con características específicas, como por ejemplo a través de sus proyectos Hierro 100% Renovable e isla de la Graciosa. Estas iniciativas han tenido buenos resultados, pero su ámbito de aplicación y complejidad es limitado puesto que se trata de entornos insulares de dimensiones reducidas. Frente a ellos, la Cartuja presenta la primera demostración de que este tipo de soluciones de autoabastecimiento 100% renovables son aplicables a gran escala y en entornos urbanos complejos.
CALIDAD
AUTOEVALUACIÓN DE LA ORIENTACIÓN AL CLIENTE
Las organizaciones persiguen reducir su huella ambiental, y al mismo tiempo vigilar sus costes energéticos. Para aprovechar el potencial de producción fotovoltaica de la isla, la energía excedente, puede ser aprovechada a través de un contrato de venta de energía y por la misma vía, pero en sentido inverso, podrá ser compensada con tecnologías de origen renovable contrato de compra de energía tipo PPA, pero con unas horas de funcionamiento complementarias a la solar (como puedan ser la hidráulica y eólica).
Muchas empresas privadas están contratando otro tipo de fórmulas como parte de su reducción de huella ambiental y obteniendo, por ser un contrato a largo plazo, mejores condiciones económicas respecto al precio de referencia del mercado mayorista. Como solución de transición a un modelo autóctono basado en el almacenamiento estacionario, esta puede ser una alternativa, existiendo otras opciones a título individual.
También los propios consumidores podrán realizar una inversión directa en un activo de generación, normalmente vinculado al edificio que ocupan, que permita aprovechar la producción autóctona y a su vez completar sus necesidades energéticas mediante compra de electricidad a terceros que cuenten con la certificación de origen oportuna. Es decir, este proyecto responde a una doble necesidad del cliente: acceder a soluciones de abastecimiento energético sostenibles, eficiente y renovables, con el consiguiente impacto ambiental favorable y conseguir al mismo tiempo una reducción en los costes energéticos.
AUTOEVALUACIÓN DE LA EFECTIVIDAD
El proyecto ofrece una doble oportunidad, primero situar a la ciudad dentro de la red de conocimiento y conexión de agentes que trabajan en el campo de ciudades sostenibles a nivel internacional y, por otro lado, posibilitar la actuación del equipo participante en el desarrollo de una plataforma basada en un modelo de datos abiertos y estándares interoperables. La ausencia de plataformas integrales sobre ciudades inteligentes añade al proyecto un carácter pionero de convergencia de sectores energía, transporte y edificación, apoyados por el sector de telecomunicaciones, como por ejemplo fiware, plataformas open data (ODP). También el proyecto planteará la aplicación pionera de las nuevas normas AEN/CTN 178 para ciudades inteligentes promovidas por la Secretaria de Estado de Telecomunicaciones del Ministerio de Economía y Empresa.
El modelo de transición, colaboración y gobernanza vendrá dirigido por un plan de trabajo, denominado “Plan Director”. Sobre un esquema de cuatro áreas de trabajo: energía, transporte, edificación e infraestructuras se puede sintetizar el proyecto a modo de evolución temporal en tres fases y destacando los elementos clave necesarios hasta lograr un espacio descarbonizado, bajo un modelo digital y distribuido. (Véase Anexo I Plan Director) En la medida que nos aproximamos a 2025 iremos avanzando hacia la consecución de los objetivos y la descarbonización energética, siendo necesaria la contribución de cada uno de los elementos enumerados dentro de las cuatro áreas de trabajo. Cada ítem tendrá asociado un reto (Véase Anexo II) y el conjunto de todos crearán la solución final y complementaria hacia nuestra meta.
El reto de innovación se centra en la capacidad de lograr modelos colaborativos que permitan avanzar hacia una etapa de implementación en los mercados, lo podríamos denominar como “el camino del demostrador al mercado”
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