Comunicación presentada al III Congreso Ciudades Inteligentes:
Autor
- Antonio Vega Pérez, Jefe Servicio de Desarrollo Local y Empleo, Ayuntamiento Alcalá de Guadaíra
Resumen
Desarrollo de nuevos productos y metodologías I+D +i para la introducción de herramientas de eco-innovación en la gestión productiva de la Pequeña y Mediana Empresa, principalmente empresas vinculadas el Sector Industrial. Desde un enfoque territorial y promovido desde el servicio público local, por un lado, la implantación de sistemas de gestión energética en PYMES basado en Tecnología Big Data, y una segunda línea, centrada en el cálculo de la eficiencia en el uso del agua en empresas del sector agroalimentario de Alcalá de Guadaíra (Producto Huella Hídrica AQUAM +i).
Palabras clave
Economía Inteligente, Big Data, Eco Innovación, Pyme, Huella de Carbono, Energía, Agua
Introducción: Proyecto ‘Sistema de gestión energética en pymes basado en tecnología Big Data y cálculo de la eficiencia en el uso del agua (AQUAM + I)’
Ecoinnovación en los campos de la gestión energética y los recursos hídricos, cuyo objetivo ha sido el desarrollo de un nuevo producto y un nuevo método de trabajo, transferibles a otros territorios y sectores económicos mediante el desarrollo de un sistema innovador en el campo de la eficiencia energética y el uso del agua en los sistemas productivos de las PYMES, que permita la definición de nuevos modelos de negocio de sostenibilidad futura.
Proyecto
El programa de implantación de Sistemas de Gestión Energética ha permitido:
- Realizar auditorías energéticas e implantación de equipamiento de medida en cada PYME participante.
- Identificar una red de empresas vinculadas al ecosistema de eficiencia energética.
- Las empresas se han beneficiado de asesoramiento profesional para ser más eficientes, auditorías personalizadas en sus instalaciones, instalación de equipos de medida energéticos, formación en materia de eficiencia energética y en el uso de la herramienta desarrollada.
- Desarrollo y acceso al nuevo Portal de Consumos para monitorización de los consumos energéticos más relevantes, gestión de alarmas, revisión de costes asociados a los consumos energéticos.
- Plan de propuestas y recomendaciones individualizado.
- Acceso a la información sobre oportunidades y nuevos modelos de negocio relacionados con la eficiencia energética.
Respecto a la línea vinculada al cálculo de la huella hídrica, los objetivos han sido:
- Captación de empresas locales del ámbito agroalimentario potencialmente beneficiarias de la experiencia piloto.
- Desarrollo de una metodología combinada con aspectos económicos, energéticos y ambientales que evalúe numéricamente la eficiencia del uso del agua en la industria agroalimentaria de transformación, obteniendo datos individuales tanto de huella hídrica como de huella de carbono.
- Implementación de una herramienta informática que realizará balances de materia, auditorías hídricas y energéticas, y posteriormente realizará una evaluación de dicha eficiencia económica y ambiental del uso del agua, incluyendo los costes de recuperación reales (incluyendo externalidades).
- Validación de la herramienta e integración a sus sistemas de medición y representación asociados en empresas piloto.
- Difusión de la herramienta en el ámbito nacional y europeo, como preludio a su introducción dentro de la estrategia Blueprint que regirá la sostenibilidad de sector industrial en el futuro.
Y todo ello con desde una visión estratégica I+D +i 2020, desarrollar metodologías y productos que permitan medir y evaluar en tiempo real los flujos de consumo energético en las organizaciones para una toma de decisiones fundamentada. El coste del proyecto ha sido de 420.000 euros.
Material y Métodos
Sistema de Gestión Energética para Pymes. Realización de auditorías energéticas e instalación de equipos de medida
En todas las empresas participantes se ha realizado una auditoría energética inicial, centrada principalmente en el consumo eléctrico, con el objeto de obtener un punto de vista inicial sobre el cuál proponer acciones de ahorro energético. Los principales aspectos analizados han sido:
- Actividad de la empresa
- Horarios de producción
- Consumos energéticos actuales
- Datos asociados al suministro eléctrico
- Equipamiento industrial consumidor de energía eléctrica
- Datos de consumo de otros suministros energéticos
- Ubicación de los equipos de monitorización propuestos
- Análisis del consumo eléctrico en base a la factura eléctrica
- Propuestas iniciales de mejora en el uso de la instalación para una mayor eficiencia energética
- Ventajas del sistema de monitorización energética
- Anexo 1.- Planos del montaje para el equipamiento, Anexo 2.- Necesidades para las comunicaciones, Anexo 3.- Reportaje fotográfico de la instalación y Anexo 4.- Recopilación de facturas eléctricas.
En la fase de auditoría tras el consenso con la propiedad, se han determinado las zonas sobre las que monitorizar el consumo eléctrico. Se ha planteado siempre el interés por la monitorización de la acometida general y se ha completado con la monitorización de aquellas zonas significativas para las empresas como pueden ser zonas de oficinas, equipos de aire acondicionado, líneas de producción específicas, cámaras frigoríficas de elevado consumo o zonas con equipos de consumo significativo.
Equipos instalados
- Analizadores de red y concentradores CIRCUTOR.
- Comunicaciones: uso de la conexión a internet de las empresas (ADSL/3G)
- Accesibilidad al Portal de consumos: plataforma software en la nube para recolección, visualización y análisis de datos, desarrollada con tecnologías BigData.
- Accesibilidad al Portal del proyecto durante el desarrollo de la experiencia piloto.
Desarrollo del Portal de Consumo con tecnología Big Data
La web de acceso al proyecto ha sido creada con filosofía web 2.0, la innovación no está en la tecnología usada, sino en usarla para que PYMES que no están familiarizadas con el uso de éstas herramientas puedan acceder a ellas. El Portal de consumos que se ha creado es una nueva herramienta innovadora, ajustada a las necesidades y posibilidades de uso real de las PYMES. Ha sido la primera aplicación de gestión energética para éste sector en España basada en tecnologías Big Data. Big Data como nuevo paradigma TIC, esta nueva forma de abordar los proyectos nos ha permitido almacenar y procesar enormes cantidades de datos en tiempo real, y con una capacidad de crecimiento flexible e ilimitado.
Plataforma software de gestión energética (PaaS y SaaS)
- Tipos de usuario, innovación en el acceso a la información en la gestión energética.
- El valor de la información en detalle y para las innovaciones en la gestión energética.
- Desarrollo de funcionalidades innovadoras para gestión energética.
- Panel de control y activaciones de alarma.
- Gestión de Alarmas, Contratos, Tarifas, suministros y acometida general.
- Sistema de provisión de nuevos medidores.
- Herramienta Insight y Heatmap, actividades para el descubrimiento de información y visualización de patrones.
Cálculo de la eficiencia en el uso del agua (huella hídrica). Revisión del Estado del Arte
Se ha llevado a cabo un análisis de bibliografía y documentación relativa a las técnicas y metodologías aplicadas en casos particulares para la evaluación de la eficiencia del uso del agua (EUA) en la industria, a nivel mundial. Se ha puesto especial énfasis en el análisis de las metodologías, sus puntos fuertes y débiles, la disponibilidad de datos requerida, etc., de forma que ha permitido establecer prioridades entre ellas a la hora de formular el indicador global que evalúe dicha eficiencia económica y ambiental.
Adicionalmente, se ha realizado un repaso sobre la normativa española y europea específica relativa a la valoración ambiental y económica del uso del agua, para considerar los efectos colaterales de una posible aplicación de la herramienta cuyo output será un indicador numérico final de naturaleza dinámica.
También se han analizado las investigaciones más recientes y actuales existentes sobre el cálculo de la huella hídrica de producto y organizaciones, así como de las estrategias y políticas de carácter nacional o europeo en relación con la huella ambiental de producto y organizaciones que se estime que tendrán un impacto relevante en el desarrollo de la economía local alcalareña, en los próximos diez años.
Identificación y Captación de Empresas
Inicialmente se identificaron un total de 107 empresas que pertenecían al sector agroalimentario según su actividad empresarial. Una vez cualificada esta base de datos, el total de empresas consideradas elegibles de cara a la experiencia piloto quedaron en 14. Las iniciativas existentes constituyen un punto de partida de interés para definir el indicador que Metodología de Cálculo de la Eficiencia en el Uso de Agua. Este indicador resultante de este proyecto está centrado en la metodología base del Análisis del Ciclo de Vida (ACV) y en sus perfiles/variantes de la Huella Hídrica y Huella de Carbono, definidas en detalle en el Informe del estado del arte. En cuanto a las metodologías tenidas en cuenta en la definición del indicador global EUA, se han considerado las siguientes:
- Huella Hídrica (HH): consumo de agua asociado al proceso productivo (metodologías Water Footprint Network International Standard e ISO 14046).
- Huella de Carbono (HC): emisión de gases de efecto invernadero por efecto directo o indirecto asociados al proceso productivo.
- Análisis de Ciclo de Vida (ACV): impacto ambiental global asociado al proceso productivo, incluyendo los costes de generación y disposición final de los materiales incluidos en el proceso.
Por otro lado, con objeto de tener en cuenta los flujos elementales característicos de la agroindustria se tuvieron en cuenta los constituyentes de las empresas participantes en el piloto, concretamente: procesado y elaboración de productos cárnicos, elaboración de aceite de oliva virgen extra ecológico, fabricación y venta de bebidas refrescantes, elaboración de platos preparados y elaboración y comercialización de pescados congelados.
El indicador de la eficiencia del uso del agua en la industria EUA se obtiene ponderando los resultados de cada sub indicador (HH y HC). El indicador final de EUA se obtiene como consecuencia de aplicar mecanismos de caracterización, normalización y agrupación de las tres categorías de impacto que se citan anteriormente (HH disponibilidad, HH degradación y HC).
Desarrollo herramienta informática para la estimación del indicador de EUA
El desarrollo de la herramienta informática ha contado con una planificación por fases y priorización de funcionalidades, utilizando un proceso iterativo del ciclo de vida en lugar de un desarrollo en cascada tradicional. Este enfoque ha posibilitado minimizar el riesgo de la falta de flexibilidad en cuanto a incorporar cambios en los requisitos funcionales como consecuencia de las etapas de verificación y validación del software (dividiendo el proyecto en iteraciones de duración fija). La aplicación de un ciclo de vida iterativo ha permitido además la creación de prototipos, versiones intermedias de la aplicación que han podido ser probadas y analizadas para verificar la progresión del proyecto y el cumplimiento de los requisitos.
Implantación de la herramienta en empresas piloto
Para la implantación de la herramienta en las empresas piloto, lo primero que se realizó es una serie de visitas de evaluación in situ para conocer los procesos industriales característicos de cada una de las empresas participantes, así como sus flujos elementales de proceso con sus correspondientes entradas y salidas de agua y energía. Se caracterizó el uso de agua que se realizaba en cada una de las empresas, así como el impacto tanto en la disponibilidad del recurso agua (como consecuencia de su posible efecto sobre el estrés hídrico del área geográfica) como en la degradación del mismo (como consecuencia del potencial efecto negativo como consecuencia de cargas contaminantes en los vertidos a la red de saneamiento). En este proceso de implantación de la herramienta en las empresas ha sido importante el poder contar con acceso a datos primarios de consumos de agua en los distintos puntos identificados para cada empresa en su visita de evaluación (medidores de agua o caudalímetros, con sus correspondientes módulos de transmisión de datos).
Resultados y conclusiones
Eficiencia energética
- El piloto de eficiencia energética ha contado con la participación de 40 PYMES de Alcalá de Guadaíra, pertenecientes a diferentes sectores de actividad, con carácter preferente: Metalmecánico (33%), Agroalimentario (21%), Logística (16%). El resto en Sostenibilidad ambiental, Mueble, Papel y plástico, Servicios Tecnológicos y Turismo.
- Ha supuesto la obtención de una masa crítica de datos (en tiempo real) cuyo tratamiento nos permite estandarizar procesos y criterios adaptados a la estructura empresarial y el tipo de actividad económica.
- Desarrollo del Portal de Ecosistema de Empresas eco innovadoras de la localidad, las cuales han tenido acceso a un catálogo de oportunidades de negocio alrededor de los servicios, suministros e instalaciones que demandan las PYMES para mejorar su eficiencia energética.
- Una reducción del consumo medio eléctrico por empresa del 25%.
- Participación del personal directivo y técnico, introduciendo la figura del gestor energético de Pymes mediante la formación y entrenamiento in situ en la Pyme.
- Más de 450 equipos y dispositivos medidores instalados.
- Ingenia S.A.; empresa adjudicataria del contrato y socio tecnológico de este proyecto.
Cálculo de la huella hídrica
- En la actualidad no existe un estándar oficial a escala global para medir la eficiencia del uso del agua en la industria.
- Implantación de modelos de gestión avanzada en eco innovación en 4 Pymes agroindustriales.
- DNV GL; Adjudicatario del contrato y socio tecnológico.
Reconocimientos
Destacar en este apartado que esta iniciativa ha sido financiada por el Ministerio de Ciencia e Innovación (actual Ministerio de Economía, Industria y Competitividad) y por el Ayuntamiento de Alcalá de Guadaíra a través de su Sociedad pública Innovar en Alcalá SLU, todo ello en el marco del proyecto ALCALA +i mediante una ayuda del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), destinada a financiar actuaciones dirigidas a favorecer el desarrollo regional a través de la investigación (Programa Operativo de I+D +i por y para el beneficio de las empresas – FONDO TECNOLOGICO 2007-2013).