Comunicación presentada al I Congreso Ciudades Inteligentes:
Autor
- Antonio Moreno, Jefe de Producto Smart Energy, Telefónica de España
Resumen
Por Smart Energy entendemos la gestión inteligente de los consumos energéticos de todas las infraestructuras de una ciudad o empresa para mejorar el rendimiento energético, el mantenimiento, la accesibilidad, la salubridad y la seguridad de las mismas sin perjuicio del confort. Tradicionalmente se aplica el término inmótica cuando se trata de edificios del sector terciario, como pueden ser hoteles, hospitales, residencias geriátricas, centros comerciales, oficinas, aeropuertos, etc, aunque actualmente el término se ha ampliado y se incluyen todo tipo de instalaciones consumidoras de energía (alumbrado público por ejemplo). En general un sistema inmótico interconecta e integra los diferentes sistemas existentes en una instalación y garantiza su funcionamiento eficiente de acuerdo con las necesidades de uso de la misma. Dicho sistema inmótico se divide habitualmente en dos subsistemas, el BMS (Building Management System) que controla la infraestructura y las zonas comunes y el EMS (Energy Management System) que analiza el comportamiento de las instalaciones y propone nuevos modos de funcionamiento que reporten eficiencias. Desde Telefónica se propone una solución extremo a extremo que permite la gestión centralizada y remota de dispositivos en una red de infraestructuras (habitualmente inmuebles) proporcionando a los clientes eficiencias en el consumo energético y en el mantenimiento, asegurando además la consecución de las condiciones de confort necesarias.
Introducción: El servicio Smart Energy de Telefónica
El Servicio de Inmótica y Eficiencia Energética (Smart Energy) es la solución extremo a extremo de Telefónica que permite la gestión centralizada y remota de dispositivos en una red de infraestructuras (habitualmente inmuebles) proporcionando a los clientes eficiencias en el consumo energético y en el mantenimiento, asegurando además la consecución de las condiciones de confort necesarias. La arquitectura de referencia se presenta en la siguiente ilustración.
Descripción detallada de la solución Smart Energy
Podemos dividir la arquitectura del servicio en tres grandes capas o subsistemas presentados a continuación:
Dispositivos y Comunicaciones en instalaciones del cliente
La instalación en cada una de las instalaciones del cliente está basada en dispositivos de protocolos estándares de mercado en la automatización de inmuebles e infraestructuras. Así, el servicio ha implantado de manera nativa todos estos estándares, con lo que existen cientos de miles de dispositivos de más de trescientos fabricantes que están homologados en el servicio. Los protocolos que se han integrado hasta la fecha son:
En cada una de las instalaciones se instalan los dispositivos necesarios para la telemetría y telegestión de las mismas, con lo que se realiza un “traje a medida” para cada situación (sensores de presencia, luminosidad, temperatura, etc.).
La solución local es una solución de lógica distribuida, basada en un PC INDUSTRIAL o en PLC’s (Programmable Logic Controller) si las dimensiones del proyecto son muy reducidas. Localmente en este dispositivo se almacena toda la lógica de gestión de la infraestructura, así como el motor de reglas propio de cada una de ellas. Así, ante una posible caída temporal de las comunicaciones, la infraestructura sigue operando con total normalidad.
La gestión de la iluminación permite –además de la gestión habitual ON/OFF o regulación-, la inclusión de un reloj astronómico software que permita la creación de políticas en función de los eventos solares (orto y ocaso). También se ha incorporado un sistema heliométrico que permite la regulación de cada luminaria en función de la posición solar y de las condiciones ambientales diarias (soleado, nublado, etc).
La climatización se gestiona con un controlador de climatización específico que permite las siguientes funcionalidades:
- Dispositivo autónomo de gestión de clima (las caídas del PC o la pérdida de comunicación no afecta a la gestión del clima): No existen elementos de ruptura en la gestión del clima
- Gestión integrada de los lazos de regulación, haciendo uso de las siguientes mediciones:
- Temperatura ambiente (sondas)
- Temperaturas de impulsión, retorno, exterior y extracción (conducto)
- Parametrización dinámica (automática o manual) de la histéresis, mediante la definición de las consignas de frío y de calor. Se puede regular según la carga térmica del edificio y la inercia térmica.
- Transparencia de gestión en los equipos controlados (marca, modelo, tecnología, etc.): El control se hace en las unidades interiores y/o exteriores, mediante el uso de borneros o tarjetas de comunicación: Siempre se mantiene la garantía de los equipos gestionados.
- Interfaz de acceso para Mantenimiento que permite la lectura de todos los parámetros internos y el forzar estados internos (M/P Compresor, M/P Resistencia de apoyo, cambio ciclo, etc.).
- Detección mediante presostatos diferenciales de la necesidad del cambio de filtros.
- Gestión de la renovación del aire según recomendación de RITE para la renovación del aire: según los niveles de CO2.
Localmente, además, se realiza la telemetría de los consumos energéticos existentes (electricidad, gas natural, agua, etc.), con el que –además de medir las curvas de cargas completas de las infraestructuras- permite la inclusión de políticas basadas en un maxímetro software, de modo que no se sobrepasen las condiciones tarifarias acordadas con las distintas empresas comercializadoras de energía. La instalación de estos dispositivos es muy poco intrusiva, y se realiza con el inmueble en normal funcionamiento.
Plataforma de Operación y Supervisión (BMS)
Permite la telegestión y la telemetría de los distintos inmuebles. Es una herramienta web, accesible por internet, que proporciona las siguientes funcionalidades:
- Monitorización: Permite administrar y monitorizar en tiempo real cualquier inmueble (visualizando los planos del mismo y los elementos a controlar).
- Motor de reglas: Permite modificar el calendario, horarios y las reglas de funcionamiento para un inmueble o grupo de inmuebles con un solo clic.
- Permite recibir las alarmas técnicas producidas en todos los inmuebles (en consola, vía SMS o vía mail).
- Almacenamiento de histórico: El sistema recoge todas las mediciones y todos los eventos producidos en todas las infraestructuras, de modo que la Herramienta de Inteligencia Energética pueda explotar esa información.
- Permite visualizar el inventario de dispositivos en cada inmueble.
Adicionalmente, aporta las siguientes funcionalidades:
- Gestión avanzada de calendarios
- Diversos calendarios a nivel de sede y grupo de sedes (empleados, público, limpieza, etc.)
- Definición de días festivos recurrentes y particulares de cada año
- Definición jerárquica de calendarios a nivel de cliente, grupo de sedes y sedes
- Gestión avanzada de reglas
- Definición similar para Reglas y Alarmas Técnicas
- Definición de periodos de ejecución: Horas concretas, días concretos (según topología, días de semana, meses, tipo de jornada, etc.
- Posibilidad de sumar o restar periodos a eventos
- Posibilidad de temporizar actuaciones de una misma regla
- Posibilidad de reevaluar una regla cada x minutos dentro de su periodo de ejecución
- Definición de reglas a nivel de sede, de grupos de sedes o de Cliente
- Gestión de Alarmas Técnicas
- Gestión de Alarmas Técnicas de manera agregada o individual
- Asignación de severidad a cada Alarma Técnica
- Posibilidad de aviso automático de apertura de Alarma Técnica por SMS o mail
- Envío de Alarmas Técnicas a destinatarios según tipología, severidad y/o sede
- Workflow en la gestión de Alarmas Técnicas (Sin atender, atendida, solucionada, etc.)
- Gestión de Usuarios
- Se pueden definir distintos niveles de acceso a usuarios dados de alta en el sistema, a nivel de Cliente, Grupo de sedes y Sedes.
- Se pueden definir distintos niveles y modos de avisos para recibir avisos de Alarmas Técnicas
- Gestión de Zonas
- Se pueden definir zonas lógicas a nivel de grupo de sedes que permiten agrupar dispositivos distintos en cada sede, con el fin de agrupar consumo/ahorro por ubicaciones lógicas (público, despacho dirección, etc.)
Plataforma de Inteligencia Energética (EMS)
Almacena y procesa los datos históricos de mediciones y acciones sobre los dispositivos, presentando los siguientes métodos analíticos asociados:
Capacidad Analítica
- Seguimiento y evolución de los Consumos Energéticos (en KWh, € y CO2).
- Reparto de consumo a nivel de sede y agregado.
- Seguimiento de objetivos de consumo a nivel de sede y agregado (en KWh, € y CO2).
- Seguimiento de objetivos de consumo a nivel de subsistema en sedes.
- Clasificación energética de sedes según tipología, superficie, número de empleados y equipamiento instalado.
- Detección de anomalías en el suministro eléctrico y en el uso del suministro.
- Medición de los SLA’s en la resolución de incidencias de Mantenimiento.
- Anticipación a funcionamientos erróneos de los dispositivos telegestionados.
Cuadros de Mando
- Creación de Cuadros de Mando Energético. Visión integrada y centralizada de la información de consumos energéticos.
- Cuadros de Mando con el formato y detalle necesario para RSC. Incluye un Resumen Ejecutivo e indicadores económicos de gasto, ahorro y desviaciones.
- Reparto de consumos a nivel de Entidad, según concepto y tipo de jornada.
- Fijación de objetivos de consumo para próximos ejercicios.
- Detalle del gasto eléctrico y del ahorro obtenido.
Gestión de simulación y predicción
- Estimación de costes a partir de los datos históricos y el reparto en los diferentes grupos, se prevén las necesidades energéticas y el coste en cada uno de los sistemas.
- Capacidad de predecir el coste / beneficio de la implantación de política energética a nivel de oficina o agregadas antes de su implantación (por ejemplo, cuanto ahorro por apagar el rótulo en las oficinas de los Centros Comerciales 10 minutos antes).
- Propuesta de nuevas políticas a implantar en oficina (a nivel individual o agrupado) para alcanzar un objetivo económico de ahorro / gasto.
- Propuesta de tarifa eléctrica según histórico de consumo de las oficinas (por ejemplo, una tarificación horaria con un periodo valle de 12:00 a 18:00 y un precio de KWh de 0,009 €, proporcionará un ahorro de XX€)
Beneficios para el cliente
Los beneficios que obtiene el cliente con nuestra solución son:
- Económicos
- Reducción de los costes de las facturas energéticas de las infraestructuras.
- Reduce los costes de mantenimiento preventivo y correctivo de las infraestructuras.
- Coste acotado y predecible.
- De Negocio
- Optimización de la energía gestionando la relación confort/ consumo energético según criterios económicos y comerciales.
- Implantación de políticas Medioambientales y de Responsabilidad Corporativa (ecoMarketing): consumo energético, aguas, emisiones.
- Operativos
- Cumplimiento marco regulatorio (RITE) para infraestructuras
- Monitorización y control remoto centralizado y en tiempo real de dispositivos: iluminación, climatización, de marketing, cámaras frigoríficas, maquinaria, piscinas, depósitos de combustible, etc.
- Solución con alcance global.
- Facilita el Mantenimiento predictivo de las infraestructuras.
- Solución escalable
Es fundamental además que cualquier ahorro energético (Kwh) se analice siguiendo metodologías estándar que permitan estimar de forma realista lo ahorrado, siendo erróneo comparar directamente consumos actuales contra consumos pasados ya que las condiciones internas y de contorno de las instalaciones pueden variar a lo largo de la vida del proyecto.
Sirva como referencia el estándar IPMVP de la organización EVOa tal efecto:
Referencias
Nota: Este artículo fue presentado y publicado en el Libro de Comunicaciones del I Congreso Ciudades Inteligentes.