Descripció del projecte
Optimització de Sistemes Energètics amb un focus en Acoblament Sectorial, Emmagatzematge d’Energia Termal i Elèctrica
La recerca doctoral proposada té com a objectiu desenvolupar un marc avançat d’optimització de sistemes energètics, posant l’accent en l’acoblament sectorial i la integració de solucions d’emmagatzematge d’energia tèrmica i elèctrica. Aquesta recerca combinarà conceptes clau de diverses metodologies d’optimització, inclosos els mètodes matemàtics i la intel·ligència artificial impulsada per dades, especialment centrant-se en les tècniques d’aprenentatge automàtic.
El projecte explorarà l’optimització tècnica, econòmica i d’emissions de sistemes energètics en el context d’edificis i entorns urbans. Això implica crear solucions innovadores que satisfacin la bretxa entre els diferents sectors energètics: l’electricitat, la calefacció/refrigeració i la mobilitat per aconseguir un marc energètic coherent i eficient.
Objectiu
L’objectiu principal és millorar l’eficiència, la viabilitat econòmica, la sostenibilitat ambiental i l’eficiència d’acoblament sectorial dels sistemes energètics. Això es farà aprofitant tècniques d’optimització que aborden reptes tècnics, econòmics i relacionats amb les emissions, centrant-se en la integració de l’emmagatzematge d’energia tèrmica i elèctrica en l’àmbit dels edificis i entorns urbans.
Àmbit i metodologia de la recerca
Aquesta investigació doctoral té com a objectiu desenvolupar i implementar algorismes avançats d’optimització, utilitzant tant mètodes matemàtics com d’aprenentatge automàtic, per millorar l’eficiència dels sistemes energètics en edificis i aplicacions de tota la ciutat. Un enfocament clau és l’acoblament sectorial, que busca millorar l’eficiència energètica i la resiliència mitjançant l’optimització de la integració de diversos sectors energètics i la gestió de la interacció entre l’emmagatzematge d’energia tèrmica i elèctrica.
Econòmicament, el projecte dissenyarà mecanismes i estratègies de mercat per fomentar un ús òptim de l’energia i explorar configuracions rendibles per maximitzar els rendiments per als grups d’interès. Integrarà consideracions d’emissió de carboni per donar suport a iniciatives de baixes emissions de carboni en entorns urbans mitjançant enfocaments basats en dades per optimitzar les reduccions d’emissions i les estratègies d’acoblament del sector.
La investigació també se centrarà en l’optimització de sistemes que incloguin tant l’emmagatzematge tèrmic com elèctric per equilibrar l’oferta i la demanda i estabilitzar les xarxes. Les validacions experimentals es realitzaran en entorns reals com llars intel·ligents i comunitats, en col·laboració amb socis del sector per garantir que les solucions desenvolupades siguin robustes i escalables. Aquest enfocament té com a objectiu salvar la bretxa entre la teoria i la pràctica, contribuint al desenvolupament de solucions energètiques més intel·ligents, sostenibles i econòmicament viables per a entorns urbans.
Resultats esperats
Aquesta investigació doctoral té com a objectiu millorar l’eficiència del sistema energètic optimitzant l’emmagatzematge tèrmic i elèctric i integrant l’acoblament del sector, esperant millorar l’eficiència del sistema significativament. El seu objectiu és demostrar beneficis econòmics i ambientals substancials mitjançant l’optimització de les mètriques econòmiques i d’emissions i la implementació d’estratègies d’acoblament sectorial. El projecte desenvoluparà solucions d’optimització escalables i flexibles adaptables a diversos sistemes energètics, des d’edificis individuals fins a entorns urbans més grans. Mitjançant el pont entre models teòrics i aplicacions pràctiques i centrant-se en múltiples dimensions d’optimització, aquesta investigació contribuirà a solucions energètiques més intel·ligents, sostenibles i econòmicament viables per a entorns urbans, avançant l’estat de la tècnica en l’optimització de sistemes energètics.
