Información de Segmentación Temporal Basada en Beneficios (IGTS). Puntos de transición estacional estimados para dos edificios: cada edificio tiene diferentes períodos de calefacción y refrigeración. Fuente: Instituto Coreano de Ingeniería Civil y Tecnología de la Construcción
En los últimos años, muchos países han estado compitiendo para desarrollar varias plataformas y sistemas que brinden servicios directamente al público en general utilizando soluciones TIC, especialmente big data. Entre ellos, Green Button, una plataforma de intercambio de datos de energía lanzada por la administración Obama en 2012, ha recibido una atención significativa.
Green Button es un programa destinado a proporcionar a los consumidores acceso en línea a datos sobre su consumo de electricidad, gas y agua, y permitirles compartir estos datos con terceros confiables solo cuando lo soliciten, creando así nuevos servicios de valor agregado.
Similar a este concepto, AMI (Infraestructura de Medición Avanzada), un sistema inteligente de medición de energía diseñado para proporcionar a los clientes datos de consumo de energía en tiempo real a través de comunicación bidireccional, se puede utilizar para persuadir a los clientes de que reduzcan espontáneamente su consumo de energía. A fines de agosto de 2022, KEPCO (Korea Electric Power Corporation) logró aproximadamente el 48 % de su objetivo de penetración para AMI y planea completar su proyecto de penetración para 2024 en Corea.
Sin embargo, se han planteado dudas sobre si proporcionar datos de consumo de energía en tiempo real por sí solo puede reducir significativamente el consumo de energía. Recientemente se ha desarrollado en Corea una tecnología que podría aliviar estos temores.
El Instituto Coreano de Ingeniería Civil y Tecnología de la Construcción ha anunciado que sus científicos han desarrollado una nueva tecnología para hacer un uso eficaz de los datos proporcionados por AMI. El equipo de investigación del Departamento de Investigación de Energía de Edificios (Dr. Seung-Eon Lee y Dr. Deuk-Woo Kim) desarrolló una técnica para estimar la “intensidad de energía diaria promedio para calefacción y refrigeración” al integrar los datos de consumo de energía proporcionados por AMI con datos de temperatura exterior e irradiancia datos solares en tiempo real proporcionados por la Administración Meteorológica de Corea.
Gracias al uso de esta técnica, es posible extraer nueva información que se puede utilizar para evaluar el rendimiento energético de los edificios en relación con la calefacción y la refrigeración.
La técnica desarrollada trabaja en base al contenido de información (entropía) contenida en la serie temporal de datos meteorológicos y energéticos. Primero, se identifican las tres transiciones climáticas más informativas (invierno a primavera, primavera a verano y otoño a invierno) y luego se dividen en cuatro estaciones para cada edificio. A continuación, se estima la intensidad energética diaria media de calefacción y refrigeración a partir del número de días de funcionamiento y el consumo de energía de calefacción y refrigeración para cada temporada.
Para la verificación, los resultados estimados por el algoritmo se compararon con datos de medición detallados obtenidos de 12 edificios con fines comerciales. El coeficiente de determinación (R2) entre los resultados estimados y medidos fue de 0,976, lo que confirma la capacidad del algoritmo para identificar edificios que consumen mucha energía de forma más rápida y precisa a nivel regional o de ciudad.
Mientras tanto, la gestión adecuada de los edificios que consumen mucha energía es crucial para lograr la neutralidad de carbono en la industria de la construcción. Para este propósito, es necesario identificar los edificios intensivos en energía a través de una comparación relativa del consumo de energía entre edificios dentro de la región o ciudad de interés. Para ello, es importante identificar correctamente los edificios con alto consumo de energía, teniendo en cuenta las características únicas de cada edificio, incluidos por supuesto sus horarios de funcionamiento, pero recopilar dicha información no es una tarea fácil.
Estos desafíos se pueden mitigar con la técnica desarrollada. Por ejemplo, es posible desarrollar estrategias para mejorar la eficiencia energética, especialmente aquellas que mejor se adapten a cada tipo de edificio y período de tiempo, al integrar la operación de edificios de uso intensivo de energía, es decir, lugares donde operan entidades económicas de uso intensivo de energía, con datos tales como descrito anteriormente en períodos estacionales como el verano y el invierno.
De hecho, la introducción del Botón Verde ha supuesto una reducción del consumo de energía de 15 millones de kWh, así como una reducción de las emisiones de dióxido de carbono de 22,9 millones de toneladas en el estado estadounidense de California.
El objetivo final de esta invención es la automatización total. El sistema totalmente automatizado puede realizar todo el proceso sin intervención humana, desde la recopilación de datos hasta la aplicación de algoritmos lógicos para almacenar, analizar y evaluar los datos recopilados.
El equipo de investigación planea discutir la aplicación de esta técnica en el “Sistema de Información de Energía de Edificios Públicos” actualmente administrado por la Autoridad de Seguridad de Infraestructura y Tierras de Corea. Teniendo en cuenta que los edificios públicos deben estar equipados con AMI, la tecnología desarrollada, después de la verificación del rendimiento y un mayor refinamiento, se utilizará como una herramienta eficaz para identificar y gestionar sistemáticamente los edificios con un alto consumo de energía.
El Dr. Seung-Eon Lee dijo: “La convergencia de las soluciones de energía y TIC beneficia a los consumidores de muchas maneras, y esta tecnología nos permitirá identificar y evaluar edificios de alta energía de manera razonable”.
El estudio fue publicado en la revista Desarrollo sostenible.
Más información:
Ki Uhn Ahn et al., Segmentación de tiempo para estimar y evaluar comparativamente la energía de calefacción y refrigeración en edificios comerciales en Seúl, Corea del Sur, Desarrollo sostenible (2022). DOI: 10.3390/su141711095
Proporcionado por el Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología