Search

This project aims to study how mature, technically and economically, is the market in order to supply energy using solar generation on remotes areas. The consumption model analysed has been of a residential consumer, located in Spain. To perform the study, the PV generation has been maximized regarding the optimal surface available in the customer’s emplacement. Several iterations have been considered regarding the storage capacity, with the purpose of finding the best energy solution. For the economic analysis, two variants in the definition of the remote area have been considered. The first one, with the option of connection to the grid, but due to the location the grid supply was unreliable, causing many periods without power supply. The second variant, without the possibility to be connected to the grid, and the goal is to minimize or even to stop using a fuel electricity generator, to make the transition to solar energy. Considering the energy and economic aspects, it is aimed to provide a final proposal.

Este documento analiza: (1) el marco normativo de las instalaciones interiores, sus elementos y los criterios de diseño, (2) las distintas modalidades de fraude, enganches directos, enganches con contrato y puntualmente la manipulación de contadores y (3) los impactos del fraude, clasificados según su naturaleza y el actor afectado del sector eléctrico ., Preprint

El present treball és un pre-projecte de l’enginyeria bàsica del dimensionament d’una petita planta pilot de producció d’hidrogen verd que es podria fer servir als laboratoris de l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Industrial de Barcelona. L’energia consumida provindrà dels sobrants elèctrics de la planta fotovoltaica de la Facultat de Matemàtiques i Estadística, que va entrar en funcionament el mes de Desembre de 2022. Aquests sobrants són estimats a partir dels consums de la Facultat extrets de l’eina Sirena de la UPC. Per determinar la generació de la planta es farà servir l’eina gratuïta PVGIS introduint les dades d’aquesta obtingudes del projecte tècnic de la licitació publicada pel concurs de la realització de la planta. Els equips necessaris s’escolliran després de conèixer la cadena de valor de l’hidrogen i contactant amb diversos proveïdors per aconseguir els més adequats i compatibles entre ells, El presente trabajo es un pre-proyecto de la ingeniería básica del dimensionado de una pequeña planta piloto de producción de hidrógeno verde que se podría utilitzar en los laboratorios de la Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Industrial de Barcelona. La energía consumida provendrá de los sobrantes eléctricos de la planta fotovoltaica de la Facultat de Matemàtiques i Estadística, que entró en funcionamiento el mes de diciembre de 2022. Estos sobrantes se estiman a partir de los consumos de la Facultad extraídos de la herramienta Sirena de la UPC. Para determinar la generación de la planta utilizando la herramienta gratuita PVGIS introduciendo los datos de esta obtenidos del proyecto técnico de la licitación publicada para el concurso de la realización de la planta. Los equipos necesarios se escogerán después de conocer la cadena de valor del hidrógeno y contactando con diversos proveedores para conseguir los más adecuados y compatibles entre ellos, This project is a pre-project of the basic engineering of the sizing of a small green hydrogen production pilot plant. The hydrogen will be used in the laboratories of the Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Industrial de Barcelona using the surpluses of the photovoltaic power station of the Facultat de Matemàtiques i Estadística, that came into operation last December 2022. These surpluses are estimated from the consumption of the faculty, extracted from the tool “Sirena” of the UPC. The generation of the photovoltaic system will be determined by using the free tool PVGIS and introducing all the data obtained from the technical project of the public bidding for the plant construction. All the equipment is chosen after a complete understanding of the hydrogen value chain and contacting with different providers

El Reial decret 56/2016 defineix una auditoria energètica com: 'Tot procediment sistemàtic destinat a obtenir coneixements adequats del perfil de consum d'energia existent d'un edifici o grup d'edificis, d'una instal·lació o operació industrial o comercial, o d'un servei privat o públic, així com per determinar i quantificar les possibilitats d'estalvi d'energia a un cost eficient i informar al respecte. En el cas del transport, l'auditoria energètica només es referirà al transport vinculat a l'activitat de l'empresa' [3]. El present treball té com a objectiu la realització de l'auditoria energètica d'un hotel situat a la costa de Mallorca. Es tracta d'un establiment d'hostaleria de temporada, amb un perfil de consum molt definit. Un cop sigui coneguda la normativa d'aplicació, es farà una visita al complex hoteler en la qual es recolliran dades tècniques sobre les instal·lacions i dades variables que puguin afectar el consum energètic. A més, es recopilaran les factures corresponents a les energies primàries de l'establiment. Amb totes dues dades i factures, ha estat possible dur a terme un estudi energètic exhaustiu analitzant les fonts de consum d'energia primària i els indicadors clau. A més, s'ha conclòs aquest estudi calculant els consums finals i mostrant un balanç energètic global. Analitzat el complex hoteler, s'han elaborat diferents propostes de millora amb l'objectiu d'aconseguir un estalvi tant energètic com econòmic. Per a aquestes propostes, es mostren tant els costos d'inversió com l'estalvi energètic i el termini de recuperació. S'ha finalitzat el projecte duent a terme un estudi econòmic, mediambiental, social i d'igualtat de gènere, El Real Decreto 56/2016 define una auditoría energética como: ‘Todo procedimiento sistemático destinado a obtener conocimientos adecuados del perfil de consumo de energía existente de un edificio o grupo de edificios, de una instalación u operación industrial o comercial, o de un servicio privado o público, así como para determinar y cuantificar las posibilidades de ahorro de energía a un coste eficiente e informar al respecto. En el caso del transporte, la auditoría energética sólo se referirá al transporte vinculado a la actividad de la empresa’ [3]. El presente trabajo tiene como objetivo la realización de la auditoría energética de un hotel situado en la costa de Mallorca. Se trata de un establecimiento de hostelería de temporada, con un perfil de consumo muy definido. Una vez sea conocida la normativa de aplicación, se realizará una visita al complejo hotelero en la cual se recogerán datos técnicos sobre las instalaciones y datos variables que puedan afectar al consumo energético. Además, se recopilarán las facturas correspondientes a las energías primarias del establecimiento. Con ambos datos y facturas, ha sido posible llevar a cabo un estudio energético exhaustivo analizando las fuentes de consumo de energía primaria y los indicadores clave. El estudio concluye con el cálculo de los consumos finales y el balance energético global. Analizado el complejo hotelero, se han elaborado diferentes propuestas de mejora con el objetivo de conseguir un ahorro tanto energético como económico. Para dichas propuestas, se muestran tanto los costes de inversión como el ahorro energético y el plazo de recuperación. Se ha finalizado el proyecto llevando cabo un estudio económico, medioambiental, social y de igualdad de género., Royal Decree 56/2016 defines an energy audit as: ‘Any systematic procedure aimed at obtaining adequate knowledge of the existing energy consumption profile of a building or group of buildings, of an industrial or commercial installation or operation, or of a private or public service, as well as to determine and quantify the possibilities of energy savings at an efficient cost and report on it. In the case of transport, the energy audit shall relate only to transport linked to the activity of the undertaking’ [3]. The objective of this work is to carry out the energy audit of a hotel located on the coast of Mallorca. It is a seasonal catering establishment, with a very defined consumption profile. Once the applicable regulations are known, a visit to the hotel complex will be made in which technical data on the facilities and variable data that may affect energy consumption will be collected. In addition, the bills corresponding to the primary energies of the establishment will be collected. With both data and bills, it has been possible to carry out a comprehensive energy study analyzing the sources of primary energy consumption and key indicators. In addition, this study has been concluded by calculating final consumption and showing an overall energy balance. Analyzed the hotel complex, different proposals for improvement have been developed with the aim of achieving both energy and economic savings. For these proposals, both investment costs and energy savings and payback time are shown. The project has been completed by carrying out an economic, environmental, social and gender equality study

Tesi amb menció de Doctorat Internacional, (English) The rapid advancement of digitalization, combined with the integration of renewable generation and the development of information and communication technologies within the distribution network, is accelerating the transition towards distributed, digitized, and decarbonized smart energy systems. Despite the crucial role of data in this transformation, it is still underutilized. Artificial Intelligence (AI) technology has the potential to extract valuable insights from these data, enabling innovative energy services and improving the performance of existing ones.This thesis first explores the potential of AI in data-driven energy services for distribution power systems through a comprehensive study. After reviewing the state of the art, the next step focuses on energy management systems at the household level. This thesis develops a multi-objective energy management system that simultaneously minimizes greenhouse gas emissions and electricity expenses, considering the entire life cycle of the generation assets used to provide energy, includingthe grid. The results demonstrate that this methodology can significantly reduce greenhouse gas emissions without incurring expensive electricity costs. The following chapter extends this innovative environmental-based approach to local energy communities with centralized PV and battery.Finally, the last chapter focuses on federated learning technology applied to home energy management systems (HEMS). Due to the increasing digitization of the low-voltage network and the implementation of smart meters, data protection has become increasingly important. Therefore, this study seeks to preserve user privacy by training prediction models in a distributed manner. Moreover, the proposed personalized federated learning methodology for HEMS demand forecasting incorporates a cost-oriented loss function to minimize imbalance costs while preserving customer privacy. The study compares cost-oriented and traditional loss functions an, (Català) L'avanç ràpid de la digitalització, combinat amb la implementació de generació renovable i el desenvolupament de tecnologies de la informació i la comunicació dins la xarxa de distribució, està accelerant la transició cap a sistemes energètics intel·ligents distribuïts, digitalitzats i descarbonitzats. Malgrat el paper crucial de les dades en aquesta transformació, encara es subtilitzen. La tecnologia d'intel·ligència artificial (IA) té el potencial d'extreure informació valuosa d'aquestes dades, permetent serveis energètics innovadors i millorant el rendiment dels existents.Aquesta tesi explora primer el potencial de la IA en serveis energètics impulsats per dades per als sistemes de distribució de potència a través d'un estudi exhaustiu. Després de revisar l'estat de l'art, el següent pas se centra en els sistemes de gestió energètica en l'àmbit domèstic. Aquesta tesi desenvolupa un sistema de gestió energètica multiobjectiu que minimitza simultàniament les emissions de gasos d'efecte hivernacle i les despeses d'electricitat, considerant tot el cicle de vida dels actius de generació utilitzats per proporcionar energia, incloent-hi la xarxa. Els resultats demostren que aquesta metodologia pot reduir significativament les emissions de gasos d'efecte hivernacle sense incórrer en despeses d'electricitat elevades. El capítol següent amplia aquesta aproximació innovadora basada en l'entorn al nivell de les comunitats energètiques locals amb PV i bateria centralitzats.Finalment, l'últim capítol se centra en la tecnologia d'aprenentatge federat aplicada als sistemes de gestió energètica dels habitatges. A causa de la creixent digitalització de la xarxa de baixa tensió i la implementació de comptadors intel·ligents, la protecció de dades s'ha tornat cada vegada més important. Per tant, aquest estudi busca preservar la privacitat de l'usuari entrenant models de predicció de manera distribuïda.A més, la metodologia d'aprenentatge federat personalitzat proposada per, Postprint (published version)

The increasing uncertainty in power systems with high penetration levels of renewable energy fosters the research on the control, management, and operation of distributed energy resources and its coupling with the current grid operation and control scheme alongside future energy markets and flexibility services. This work proposes a flexibility management system for the behind-the-meter flexibility of the distributed energy resources, which employs an adaptive auto-regression forecasting module to predict the energy cost overruns of the system throughout the energy exchanges at the point of interconnection. In addition, a cost–benefit analysis is used to evaluate and optimize the DER set-point profiles to minimize the installation’s energy cost, which, together with power redispatching and unit recommitment modules, are executed to adjust the DER operating points according to real-time deviations and short-term flexibility requests. A reference case and sensitivity analysis are performed to demonstrate the efficiency of the management system and the influence of relevant parameters. According to the results, the proposed flexibility management system reduces the total energy cost by 45% and 27.8% using quadratic and linear cost function approaches, respectively, with an average calculation time of 236 s per 900 s of execution. Dipòsits-UPCommons Corregir abstract Llistat de Treballs acadèmics Neteja CSV UPCommons Genera exportació número RACO Informe revisors UPCommons: les meves tramesses Servei de Biblioteques, Publicacions i Arxius. Universitat Politècnica de Catalunya · Barcelo, Peer Reviewed, Postprint (published version)

Access to potable water remains a critical challenge in numerous regions worldwide, with over 2 billion people residing in water-stressed countries. While various techniques exist for water disinfection, the use of gas chlorine has traditionally been prevalent. However, an alternative substance, sodium hypochlorite, has emerged as a substitute. Unfortunately, the limited local supply of sodium hypochlorite in many countries, particularly in Africa and the Middle East, poses a significant barrier to water treatment efforts. A solution to this problem is the construc- tion of chloralkali electrolysis plants which can cover the need for sodium hypochlorite without having to import from other countries. This study focuses on investigating the techno-economic viability of electrolysis plants, specif- ically for water treatment purposes. A business plan model has been developed jointly with Welysis, a Spanish company that designs, builds, and operates electrolysis plants worldwide. The objective is to gain comprehensive insights into the financial aspects associated with such projects and to offer a complete report on the performance of the project to potential buyers of an electrolysis plant. The developed model is applied in a case study about the construction of an electrolysis plant in Nigeria. A preliminary assessment of the country’s suitability for the project is conducted, yielding a positive conclusion. Subsequently, the business plan model is applied to this case study, enabling a thorough analysis of the results. The findings confirm the viability and prof- itability of investing in the electrolysis plant project, showcasing the effectiveness of the pro- posed model in assessing the investment performance. However, the model has some limita- tions and possible improvements to be made, L’accés a l’aigua potable continua sent un repte crític en nombroses regions de tot el món, amb més de 2.000 milions de persones que viuen en països amb estrès hídric. Tot i que existeixen diverses tècniques per a la desinfecció de l’aigua, l’ús de clor gasós ha estat tradicionalment predominant. No obstant això, ha sorgit una substància alternativa, el hipoclorit de sodi, com a substitut. Malauradament, l’oferta local limitada d’hipoclorit de sodi en molts països, especial- ment a l’Àfrica i el Pròxim Orient, suposa una barrera significativa per als esforços de tractament de l’aigua. Una solució a aquest problema és la construcció de plantes d’electròlisi clor-àlcali, les quals poden cobrir la necessitat d’hipoclorit de sodi sense haver d’importar-lo d’altres països. Aquest estudi es centra en investigar la viabilitat tècnicfeconòmica de les plantes d’electròlisi, específicament per a la finalitat de tractament de l’aigua. S’ha desenvolupat un model de pla de negoci en col·laboració amb Welysis, una empresa espanyola que dissenya, construeix i opera plantes d’electròlisi arreu del món. L’objectiu és obtenir una visió integral dels aspectes fi- nancers associats amb aquests projectes i oferir un informe complet sobre el rendiment del pro- jecte als possibles compradors d’una planta d’electròlisi. El model desenvolupat s’aplica en un cas relacionat amb la construcció d’una planta d’electròlisi a Nigèria. Es realitza una avaluació preliminar de la idoneïtat del país per al projecte, que obté un resultat positiu. Posteriorment, s’aplica el model de pla de negoci a aquest cas, premetent un anàlisi exhaustiu Els resultats confirmen la viabilitat i rendibilitat d’oinvertir en el projecte de la planta d’electr‘ploso, demostrant l’eficacia del model proposat, amb les mètriques adequades per l’avaluació del rendiment de la inversió. No obstant aixo, el model té algunes limitacions, i possibles millores que cal dur a terme, El acceso al agua potable sigue siendo un desafío crítico en numerosas regiones del mundo, con más de 2 mil millones de personas que viven en países con estrés hídrico. Si bien existen varias técnicas de desinfección del agua, el uso de cloro gaseoso ha sido tradicionalmente pre- dominante. Sin embargo, ha surgido una sustancia alternativa, el hipoclorito de sodio, como sustitutivo. Desafortunadamente, la limitada oferta local de hipoclorito de sodio en muchos países, especialmente en África y Medio Oriente, representa una barrera significativa para los esfuerzos de tratamiento del agua. Una solución a este problema es la construcción de plantas de electrólisis de cloruro-álcali, las cuales pueden cubrir la necesidad de hipoclorito de sodio sin tener que importar de otros países. Este estudio se centra en investigar la viabilidad tecnoeconómica de las plantas de electrólisis, específicamente para fines de tratamiento de agua. Se ha desarrollado un modelo de plan de negocios en colaboración con Welysis, una empresa española que diseña, construye y opera plantas de electrólisis en todo el mundo. El objetivo es obtener una visión integral de los aspec- tos financieros asociados con tales proyectos y ofrecer un informe completo sobre el rendimiento del proyecto a posibles compradores de una planta de electrólisis. El modelo desarrollado se aplica en un caso relacionado con la construcción de una planta de electrólisis en Nigeria. Se realiza una evaluación preliminar de la idoneidad del país para el proyecto, lo que arroja una conclusión positiva. Posteriormente, el modelo de plan de negocios se aplica a este caso, lo que permite un análisis exhaustivo de los resultados. Los hallazgos confirman la viabilidad y rentabilidad de invertir en el proyecto de la planta de electrólisis, demostrando la eficacia del modelo propuesto en la evaluación del rendimiento de la inversión. Sin embargo, el modelo tiene algunas limitaciones y posibles mejoras que se deberian realizar

En un context d’emergència climàtica com l’actual, l’eficiència energètica i l’optimització dels recursos en general, i centrats en el consum, és clau per afrontar les situacions que la crisis mediambiental i climàtica. Es realitza un estudi del consum energètic (principalment el consum elèctric). Per poder realitzar l’estudi, es disposa de dos sistemes de monitorització, s’estudia com funcionen i s’analitzen els resultats que proporcionen. SIRENA retorna dades del consum de gas, aigua i electricitat, però PowerStudio només té lectures del consum d’electricitat així que es centra l’estudi per seccions en el consum elèctric de l’ETSEIB. Degut al fet que des del 2020 fins a meitats del 2021 la pandèmia del COVID-19 va esbiaixar les dades, s’estudien tres períodes: del juliol de 2018 a l’agost de 2019, del juliol de 2021 a l’agost de 2022 i del juliol de 2022 a l’agost de 2023. A causa del temps transcorregut entre el primer i el tercer període es decideix estructurar l’estudi principal tenint en consideració només els dos darrers períodes. Un dels objectius és donar explicació als registres més anormals i als que difereixen respecte d’altres períodes, ja sigui degut a canvis en els sistemes de consum de l’Escola, remodelacions, canvis en l’ús de les instal·lacions, etc. L’objecte principal és adquirir informació per estar en disposició de prendre mesures d’estalvi en el consum energètic de l’ETSEIB i així reduir el recursos naturals i econòmics dedicats a aquesta causa., En un contexto de emergencia climática como el actual, la eficiencia energética y la optimización de los recursos en general, y centrados en el consumo, es clave para afrontar las situaciones que la crisis medioambiental y climática. Se realiza un estudio del consumo energético (principalmente el consumo eléctrico). Para poder realizar el estudio, se dispone de dos sistemas de monitorización, se estudia cómo funcionan y se analizan los resultados que proporcionan. SIRENA devuelve datos del consumo de gas, agua y electricidad, pero PowerStudio solo tiene lecturas del consumo de electricidad así que se centra el estudio por secciones en el consumo eléctrico de la ETSEIB. Debido al hecho que desde el 2020 hasta mitades del 2021 la pandemia del COVID-19 sesgó los datos, se estudian tres periodos: de julio de 2018 en agosto de 2019, de julio de 2021 en agosto de 2022 y de julio de 2022 en agosto de 2023. A causa del tiempo transcurrido entre el primero y el tercer periodo se decide estructurar el estudio principal teniendo en consideración solo los dos últimos periodos. Uno de los objetivos es dar explicación a los registros más anormales y a los que difieren respecto de otros periodos, ya sea debido a cambios en los sistemas de consumo de la Escuela, remodelaciones, cambios en el uso de las instalaciones, etc. El objeto principal es adquirir información para estar en disposición de tomar medidas de ahorro en el consumo energético de la ETSEIB y así reducir el recursos naturales y económicos dedicados a esta causa, In a climate emergency context such as the current one, energy efficiency and resource optimisation in general, and focused on consumption, is key to dealing with situations other than environmental and climate crises. A study of energy consumption (mainly electrical consumption) is carried out. In order to carry out the study, there are two monitoring systems available, studying how they work and analysing the results they provide. SIRENA returns data on gas, water and electricity consumption, but PowerStudio only has readings of electricity consumption so the study of sections on the electricity consumption of ETSEIB is focused. Since the COVID-19 pandemic skewed the data from 2020 to mid-2021, three periods are studied: July 2018 to August 2019, July 2021 to August 2022 and July 2022 to August 2023. Due to the time elapsed between the first and third periods, it is decided to structure the main study, taking into account only the last two periods. One of the objectives is to explain the most abnormal records and those that differ from other periods, either due to changes in the School's consumer systems, remodeling, changes in the use of facilities, etc. The main objective is to acquire information so that it is in a position to take measures to save the energy consumption of ETSEIB and thus reduce the natural and economic resources dedicated to this cause

L’any 2021 el Congres dels Diputats aprovava la Llei de Canvi Climàtic i Transició Energètica on, entre d’altres, s’establia l’obligatorietat d’algunes estacions de subministrament de combustibles d’instal·lar equips de càrrega ràpida per a vehicles elèctrics. En el marc d’aquest canvi normatiu, aquest treball pretén dissenyar una instal·lació de càrrega ràpida per a vehicles elèctrics en una estació de servei existent i estudiar-ne la viabilitat tècnica. Per a fer-ho, el treball segueix un recorregut d’estudi que toca el marc normatiu vigent, els fonaments d’història i funcionament dels vehicles elèctrics i l’anàlisi de les infraestructures de càrrega, les seves característiques i tipologies i els modes de disseny i connexionat. Tot això per acabar en el disseny d’una solució òptima des del punt de vista tècnic per la necessitat concreta plantejada. Aquest document pretén ser d’utilitat a qualsevol persona interessada en l’estudi de la implementació d’infraestructures de càrrega de vehicles elèctrics en instal·lacions existents, l año 2021 se aprobaba en el congreso de los diputados la Ley de Cambio Climático y Transición Energética donde, entre otras, se establece la obligatoriedad de algunas estaciones de suministro de combustibles de instalar equipos de carga rápida para vehículos eléctricos. En el marco de este cambio normativo, este trabajo pretende diseñar una instalación de carga rápida para vehículos eléctricos en una estación de servicio existente y estudiar su viabilidad técnica. Para llegar a ese objetivo, el trabajo sigue un recorrido de estudio que toca el marco normativo vigente, los fundamentos de historia y funcionamiento de los vehículos eléctricos y el análisis de las infraestructuras de recarga, sus características y tipologías y los modos de diseño y conexionado. Todo esto para terminar con el diseño de una solución óptima des del punto de vista técnico para la necesidad concreta planteada. Este documento pretende ser de utilidad a cualquier persona interesada en el estudio de la implementación de infraestructuras de carga de vehículos eléctricos en instalaciones existentes, In 2021, the Congress of Deputies of Spain approved the Climate Change and Energy Transition Law, which established the mandatory installation of fast charging equipment for electric vehicles in some fuel supply stations, among other measures. In the context of this regulatory change, this work aims to design a fast-charging installation for electric vehicles in an existing service station and study its technical feasibility. To achieve this objective, the work follows a study path that covers the current regulatory framework, the history and operation of electric vehicles, the analysis of charging infrastructure, its characteristics and typologies, and design and connection methods. All of this is done to end with the design of an optimal solution from a technical point of view for the specific need raised. This document aims to be useful to anyone interested in the study of implementing electric vehicle charging infrastructure in existing facilities

El projecte "Disseny d'una planta solar fotovoltaica sobre terreny" es centra en el disseny elèctric integral d'una planta solar fotovoltaica a Inca, Mallorca. El seu objectiu principal és proporcionar una solució eficient i sostenible per a la generació d'energia elèctrica a partir de fonts renovables. No obstant això, és important tenir en compte que certs estudis i tràmits addicionals queden fora de l'abast del projecte i han de ser abordats per entitats especialitzades. La ubicació específica del projecte és a Son Perelló, Inca, en dues parcel·les rústiques amb una superfície total de 26.325 m2. El terreny és principalment pla, amb una excepció a la zona nord de la parcel·la 2, prop del Bosc de Son Perelló. La planta solar està composta per 2.514 mòduls fotovoltaics de 580 Wp cadascun, la qual cosa resulta en una potència pico total de 1.436,08 kWp. Per maximitzar la producció diària, s'ha optat per la disposició dels mòduls en estructures amb seguiment solar d'est a oest, guiat per seguidors solars. Estima que l'energia total produïda al llarg d'un any serà de 2.623,9 MWh, amb un rendiment específic de 1.810 kWh/kWp/any. Això permet comparar la generació d'energia solar amb altres fonts convencionals de manera directa. L'anàlisi econòmic es realitza considerant un model de Power Purchase Agreement (PPA), on s'assumeix la venda d'energia a un tercer a llarg termini a un preu acordat. S'ha establert un preu de venda de 75 €/MWh, basat en dades actualitzades de PPA. El pressupost total de la instal·lació ascendeix a 1.002.615,14 €. Els resultats de l'estudi mostren que, a 15 anys, s'espera obtenir un rendiment anual del 11,74% sobre la inversió realitzada, mentre que, a 25 anys, el rendiment esperat es redueix a l'8,72% anual. En resum, el projecte busca dissenyar una planta solar fotovoltaica eficient i sostenible a Inca, Mallorca, amb l'objectiu de generar energia elèctrica a partir de fonts renovables. Es consideren aspectes tècnics, econòmics i de rendiment pe, El proyecto "Diseño de una planta solar fotovoltaica sobre terreno" se enfoca en el diseño eléctrico integral de una planta solar fotovoltaica en Inca, Mallorca. Su objetivo principal es proporcionar una solución eficiente y sostenible para la generación de energía eléctrica a partir de fuentes renovables. Sin embargo, es importante tener en cuenta que ciertos estudios y trámites adicionales quedan fuera del alcance del proyecto y deben ser abordados por entidades especializadas. La ubicación específica del proyecto es en Son Perelló, Inca, en dos parcelas rústicas con una superficie total de 26.325 m2. El terreno es mayormente plano, con una excepción en la zona norte de la parcela 2, próxima al Bosque de Son Perelló. La planta solar está compuesta por 2.514 módulos fotovoltaicos de 580 Wp cada uno, lo que resulta en una potencia pico total de 1.436,08 kWp. Para maximizar la producción diaria, se ha optado por la disposición de los módulos en estructuras con seguimiento solar de este a oeste, guiados por seguidores solares. Se estima que la energía total producida a lo largo de un año será de 2.623,9 MWh, con un rendimiento específico de 1.810 kWh/kWp/año. Esto permite comparar la generación de energía solar con otras fuentes convencionales de manera directa. El análisis económico se realiza considerando un modelo de Power Purchase Agreement (PPA), donde se asume la venta de energía a un tercero a largo plazo a un precio acordado. Se ha establecido un precio de venta de 75 €/MWh, basado en datos actualizados de PPA. El presupuesto total de la instalación asciende a 1.002.615,14€. Los resultados del estudio muestran que, a 15 años, se espera obtener un rendimiento anual del 11,74% sobre la inversión realizada, mientras que, a 25 años, el rendimiento esperado se reduce al 8,72% anual. En resumen, el proyecto busca diseñar una planta solar fotovoltaica eficiente y sostenible en Inca, Mallorca, con el objetivo de generar energía eléctrica a partir de fuentes renovables, The project "Design of a ground-mounted photovoltaic solar plant" focuses on the comprehensive electrical design of a photovoltaic solar plant in Inca, Mallorca. Its main objective is to provide an efficient and sustainable solution for electricity generation from renewable sources. However, it is important to note that certain additional studies and procedures are beyond the scope of the project and should be addressed by specialized entities. The specific location of the project is in Son Perelló, Inca, on two rustic plots with a total area of 26,325 m2. The terrain is mostly flat, with an exception in the northern zone of plot 2, near the Son Perelló Forest. The solar plant consists of 2,514 photovoltaic modules, each with a capacity of 580 Wp, resulting in a total peak power of 1,436.08 kWp. To maximize daily production, the modules are arranged in structures with east-to-west solar tracking guided by solar trackers. The estimated total energy production over a year is 2,623.9 MWh, with a specific yield of 1,810 kWh/kWp/year. This allows for a direct comparison of solar energy generation with other conventional sources. The economic analysis is carried out considering a Power Purchase Agreement (PPA) model, assuming the sale of energy to a third party at a pre-agreed price in the long term. A selling price of €75/MWh has been established based on updated PPA data. The total budget for the installation amounts to €1,002,615.14. The study results indicate that a post-tax internal rate of return (IRR) of 11.74% is expected over 15 years, while the expected annual return decreases to 8.72% over 25 years. In summary, the project aims to design an efficient and sustainable photovoltaic solar plant in Inca, Mallorca, with the goal of generating electricity from renewable sources. Technical, economic, and performance aspects are considered to ensure the project's viability throughout its lifespan

En el presente proyecto se diseñará un sistema de autoconsumo energético para una nueva Estación de Tratamiento de Agua Potable, en adelante ETAP, que sustituirá a la de A Cañas, situada en A Coruña. Este diseño se basa en una consulta a mercado establecida por EMALCSA, empresa encargada de gestionar de forma directa el ciclo integral del agua en la ciudad de A Coruña y su área metropolitana. Partiendo del cálculo anual de sus consumos energéticos, se modelará una planta fotovoltaica en sus alrededores y con los excedentes se diseñará también una instalación de electrolizadores con su correspondiente almacenamiento. Por último, se estudiará la reconversión del hidrógeno en electricidad para su consumo en las horas sin sol mediante una pila de combustible o un motor de cogeneración. En las periodos que el consumo sea mínimo debido al no bombeo de agua se estudiará implementar un sistema de baterías para no ser necesario el uso de los equipos de hidrógeno de manera inadecuada. Adicionalmente se estudiará el aprovechamiento de oxígeno, obtenido durante el proceso de electrolisis, para su transformación en ozono y su posterior uso en la propia ETAP. También se valorará el aprovechamiento del calor residual de los electrolizadores o del posible motor de cogeneración para su uso en los procesos de secado de lodos entre otros. El objetivo principal del estudio es el análisis técnico-económico del proyecto, proponiendo varias opciones de plantas fotovoltaicas y del conjunto del resto de equipos acorde a estas para posteriormente elegir aquella distribución que mejor resultados proporcione mediante el uso de un modelo en Excel, En el present projecte es dissenyarà un sistema d'autoconsum energètic per a una nova Estació de Tractament d'Aigua Potable, d'ara endavant ETAP, que substituirà la d'A Cañas, situada a A Corunya. Aquest disseny es basa en una consulta al mercat establerta per EMALCSA, empresa encarregada de gestionar de forma directa el cicle integral de l'aigua a la ciutat de A Corunya i la seva àrea metropolitana. Partint del càlcul anual dels seus consums energètics, es modelarà una planta fotovoltaica als seus voltants i amb els excedents es dissenyarà també una instal·lació d'electròlisis amb el seu corresponent emmagatzematge. Finalment, s'estudiarà la reconversió de l'hidrogen en electricitat per al seu consum en les hores sense sol mitjançant una pila de combustible o un motor de cogeneració. Durant els períodes en què el consum sigui mínim a causa de la no bombament d'aigua, s'estudiarà la implementació d'un sistema de bateries per evitar la utilització inadequada dels equips d'hidrogen. Addicionalment, s'estudiarà l'aprofitament de l'oxigen, obtingut durant el procés d'electròlisi, per a la seva transformació en ozó i el seu posterior ús a la pròpia ETAP. També es valorarà l'aprofitament de la calor residual dels electròlisis o del possible motor de cogeneració per al seu ús en els processos de assecat de llops, entre d'altres. L'objectiu principal de l'estudi és l'anàlisi tècnic-econòmic del projecte, proposant diverses opcions de plantes fotovoltaiques i del conjunt de la resta d'equips d'acord amb aquestes per a posteriorment triar aquella distribució que millors resultats proporcioni mitjançant l'ús d'un model en Excel, In the present project, an energy self-consumption system will be designed for a new Drinking Water Treatment Plant, hereinafter referred to as ETAP, which will replace the A Cañas plant located in A Coruña. This design is based on a market consultation established by EMALCSA, the company responsible for directly managing the integrated water cycle in the city of A Coruña and its metropolitan area. Based on the annual calculation of energy consumption, a photovoltaic plant will be modeled in the vicinity of the plant, and with the surplus energy, an electrolyzer installation will also be designed along with its corresponding storage. Lastly, the conversion of hydrogen into electricity for consumption during hours without sunlight will be studied, either through a fuel cell or a cogeneration engine. During periods of minimal consumption due to no water pumping, the implementation of a battery system will be considered to avoid the improper use of hydrogen equipment. Additionally, the utilization of oxygen obtained during the electrolysis process will be studied for its transformation into ozone and subsequent use in the ETAP itself. The utilization of residual heat from the electrolyzers or the possible cogeneration engine for processes such as sludge drying will also be assessed. The main objective of the study is the technical-economic analysis of the project, proposing various options for photovoltaic plants and the overall configuration of the other equipment in line with these options, and subsequently selecting the distribution that provides the best results using an Excel model

This article reviews Flux-Weakening (FW) algorithms for Permanent Magnet Synchronous Machines (PMSMs), focusing on the automotive sector, especially in electric and hybrid electric vehicles. In the past few years, the spread of Electric Vehicles (EVs) has improved the technology of electric machines and their control to achieve more compact and competitive solutions. PMSMs are the most widespread electric machines used in EVs thanks to their high-power density and potential operation at constant power range during high speed. Such high speed implies a high electromotive force. An FW technique is mandatory to reduce the electromagnetic flux generated by the electric machine due to the voltage limits of the traction inverter and the energy source. This article classifies and analyses the state-of-the-art FW control strategies by comparing their main advantages and drawbacks. The Vector Current Control (VCC) method that regulates the modulus of the applied voltage is the most common one in the literature thanks to i) its robustness to parameter modification and model unsureness, ii) low computational complexity, and iii) high dynamic response and control stability., Peer Reviewed, Postprint (published version)

El present document és un estudi de la viabilitat tècnica i econòmica d’una instal·lació fotovoltaica l’annex del pavelló municipal de Taradell, per autoconsum col·lectiu. Per tal de determinar la viabilitat tècnica, es proposen dos instal·lacions fotovoltaiques de potència i característiques diferents. La primera és una instal·lació fotovoltaica de 79,6 kWp instal·lats en una única orientació de panells, en canvi, la segona proposta té una potència pic instal·lada de 99 kWp, i els mòduls estan instal·lats en dues orientacions. Per determinar la viabilitat econòmica de la instal·lació, es plantegen quatre escenaris d’estudi, en funció de la instal·lació fotovoltaica utilitzada i els edificis que formen part de l’autoconsum col·lectiu. En els dos primers escenaris, s’analitzen les dues instal·lacions fotovoltaiques, i l’energia generada es reparteix entre els diferents edificis municipals, en canvi, els dos escenaris restants, analitzen per a cadascuna de les instal·lacions proposades, el repartiment de l’energia entre la comunitat energètica creada pels veïns del municipi. En primer lloc, es dimensionen les instal·lacions fotovoltaiques, per tal d’obtenir l’energia generada mensual i horària. En paral·lel , es realitza l’anàlisi del consum energètic dels diferents usuaris, tenint en compte les dades de consum mensual obtingut de les factures elèctriques, i el consum horari. A continuació, es realitza l’anàlisi del repartiment d’energia elèctrica mitjançant dos mètodes de càlcul, el primer, mitjançant coeficients fixes anuals de repartiment pels diferents usuaris, i el segon, mitjançant betes dinàmiques horàries. A partir dels resultats obtinguts, i tenint en compte el pressupost de les diferents instal·lacions, s’estudia la viabilitat econòmica de cadascun dels escenaris plantejats, per a tal objectiu, es té en compte la vida útil de la instal·lació, el deteriorament dels panells fotovoltaics i l’augment del preu de l’electricitat. Finalment, es determina que la ins, En el presente documento se realiza un estudio de la viabilidad técnica y económica de una instalación fotovoltaica en el anexo del pabellón municipal de Taradell, para autoconsumo colectivo. Para ello, se proponen dos instalaciones de potencia i características distintas, la primera con los módulos en una única orientación, y una potencia pico instalada de 79,6 kWp, y la segunda, una instalación de doble orientación con una potencia pico instalada de 99 kWp. Para determinar la viabilidad económica del autoconsumo colectivo, se plantean cuatro escenarios, en función de la instalación fotovoltaica usada y los edificios que forman parte del colectivo solar, los primeros en los que la energía se reparte entre edificios del municipio, y la segunda en la que la instalación se cede a la comunidad energética creada por los vecinos de Taradell. En primer lugar, se dimensionan las instalaciones fotovoltaicas, para poder obtener la generación mensual y horaria de cada una de ellas. En paralelo al diseño de la instalación, se realiza el análisis del consumo de los distintos edificios estudiados, teniendo en cuenta los valores de consumo obtenidos mediante las facturas eléctricas y las curvas horarias. A continuación, se realiza el análisis del reparto de la energía producida mediante dos métodos de cálculo, coeficientes fijos anuales o mediante betas dinámicas horarias. A partir de los resultados obtenidos y el presupuesto de la instalación, se estudia la viabilidad económica para cada uno de los escenarios planteados, teniendo en cuenta la vida útil de la instalación, el deterioro de los paneles y el aumento de precio de la electricidad. Finalmente, se determina que la instalación más rentable es la del escenario 1, en este caso, la energía se produce mediante la instalación de 79,6 kWp y se reparte entre los diferentes edificios municipales. Esto se debe a que los consumidores domésticos tienen el mayor consumo en horas en las que la producción fotovoltaica es mínima., This document is a study of the technical and economic feasibility of a photovoltaic installation in the annex of the municipal pavilion of Taradell, for collective self-consumption. In order to determine the technical feasibility, two photovoltaic installations of different power and characteristics are proposed. The first is a 79.6 kWp photovoltaic installation installed in a single panel orientation, however, the second proposal has an installed peak power of 99 kWp, and the modules are installed in two orientations. To determine the economic viability of the installation, four study scenarios are proposed, depending on the photovoltaic installation used and the buildings that form part of the collective selfconsumption. In the first two scenarios, the two photovoltaic installations are analysed, and the energy generated is distributed between the different municipal buildings, while the two remaining scenarios are analysed for each of the proposed facilities, the distribution of energy among the energy community created by the residents of the municipality. First of all, the photovoltaic installations are dimensioned in order to obtain the energy generated monthly and hourly. In parallel, the energy consumption of the different users is analysed, taking into account the monthly consumption data obtained from the electricity bills, and the hourly consumption. Next, the analysis of the distribution of electrical energy is carried out by means of two calculation methods, the first, by means of fixed annual distribution coefficients by the different users, and the second, by means of dynamic hour betas. Based on the results obtained, and taking into account the budget of the different facilities, the economic viability of each of the proposed scenarios is studied, for this purpose, the useful life of the facility is taken into account, the deterioration of photovoltaic panels and rising electricity prices. Finally, it is determined that the most profitable installat

Actualment la mobilitat urbana és un dels grans reptes pels governs i els ciutadans. En aquest projecte s’estudia en quina situació es troben les ciutats i les solucions que ofereixen per una mobilitat més sostenible. Concretament, s’analitza l’ús de les bicicletes i les e-bikes i els aparcaments disponibles per implementar una instal·lació de mòduls fotovoltaics que permeti cobrir les necessitats energètiques del pàrquing de bicicletes upandbike per ser autosuficient. En la part pràctica es determinen les condicions generals pel dimensionament, es plantegen les opcions del projecte i dissenya una instal·lació pel cas d’estudi a la ciutat de Lleida. Finalment, una simulació i l’anàlisi econòmic, determina quina és la millor opció pel projecte.

En un món en el qual cada vegada cobra més importància l’energia elèctrica i una regió, la Unió Europea, on fa algunes dècades es va apostar per la liberalització del subministrament per aconseguir fomentar la competència, han aparegut nombroses empreses comercialitzadores que requereixen de suport tècnic per millorar la seva gestió. Aquest projecte consisteix en explicar com s’ha desenvolupat la construcció d’una eina per optimitzar els processos que empreses com aquestes fan servir. En la primera part de la memòria es fa una descripció històrica sobre el sector elèctric i la seva normativa i s’introdueixen les principals figures que en formen part. Més endavant, s’especifiquen quins són els diferents agents amb qui contacta la comercialitzadora, ja sigui per efectuar moviments econòmics com transmissions d’informació. Seguidament, es defineix el context d’aquest projecte, dut a terme en una comercialitzadora emergent. Tot seguit, es narra i s’explica detingudament la solució ideada i executada, posant èmfasi en els dispositius físics, l’arquitectura de dades i els procediments de programació. I, finalment, s’exposen possibles futures utilitats de l’eina desenvolupada i es detallen el pressupost i l’impacte d’aquest projecte sobre l’entitat.

L’any 2020 es va veure afectat per la pandèmia de la COVID-19, començant a mitjans de març amb un confinament domiciliari que obligava a tothom qui no efectués una feina essencial a quedar-se a casa. Tota aquella persona que pogués efectuar la seva activitat productiva fent teletreball es va veure forçada a fer-ho; així com l’aprenentatge i els estudis a tots els nivells. De la primavera a la tardor del 2021 es va produir el desconfinament per fases. No va ser fins a l’inici del curs 2021-2022 que la presencialitat en l’àmbit docent i estudiantil va tornar a ser total. Per tots aquests motius un aspecte que es va veure afectat per aquest canvi del paradigma de la normalitat va ser el consum energètic. Es va augmentar el consum domèstic a causa del teletreball i el consum energètic dels centres de treball habitual va disminuir. L’objectiu d’aquest projecte és analitzar la variació del consum energètic de tots els edificis de la UPC durant els anys 2019, 2020 i 2021 per tal de veure l’evolució d’aquest consum i com ha afectat la presencialitat. S’estudiarà l’evolució del consum energètic: el d’electricitat, gas i Districlima per tal de veure com ha variat amb les diferents circumstàncies que s’han viscut aquests últims tres anys. A més a més, en conseqüència a l’augment tan pronunciat i abusiu del preu de l’electricitat també es farà una anàlisi de com ha evolucionat aquest i quines accions s’han pres per tal de disminuir-lo. Per concloure el projecte, s’han extret conclusions i s’han determinat propostes de millora a nivell UPC per tal de reduir el consum energètic, ja sigui el consum pic com el consum de fons o nocturn. Les dades analitzades durant el projecte s’han extret de la plataforma SIRENA i de la plataforma anomenada Gemweb a la qual es té accés a través del Servei d’Infraestructures de la UPC on apareixen les dades de facturació dels diferents campus tant de gas com d’electricitat. Pel que fa a les dades del subministrament de Districlima s’han obtingut a p

Aquest projecte realitza un anàlisi per realitzar una futura implementació d’una comunitat energètica renovable i avaluar-ne la seva viabilitat en el campus Baix Llobregat de la UPC. Es realitza un estudi del consum actual dels diferents edificis i s’avalua el potencial de generació elèctrica fotovoltaica. Un cop s’obté el consum dels edificis i la generació de les plantes fotovoltaiques proposades es desenvolupa un algoritme per repartir l’energia generada entre els diferents edificis d’estudi, maximitzant l’autoconsum i no cedint aquesta energia a la xarxa elèctrica. També s’avalua els excedents que es poden tenir. Finalment, es realitza un estudi econòmic en el qual es calculen els estalvis que tindrà el campus amb la implementació d’aquestes plantes fotovoltaiques. També es valora la rendibilitat del projecte.

Flexibility has emerged as an optimal solution to the increasing uncertainty in power systems produced by the continuous development and penetration of distributed generation based on renewable energy. Many studies have shown the benefits for system operators and stakeholders of diverse ancillary services derived from demand-side flexibility. Cost-benefit analysis on these flexibility services should be carried out to determine the profitable applications, as well as the required adjustments on energy market, price schemes and normative framework to maximize the positive impacts of the available flexibility. This paper endeavors to review the main topics, variables and indexes related to the profitability analysis on demand-side flexibility, as well as the influence of energy markets, pricing and standards on revenue maximization. The conclusions drawn from this review demonstrate that the profitability of flexibility services considerably de-pends on energy market structure, involved assets, electricity prices and current ancillary services remuneration., Peer Reviewed, Postprint (published version)

As seen in this chapter, a cost-benefits analysis (CBA) is needed to measure IDR profitability. Such CBA should incorporate a LCC approach, which describe all cost involved in each stage of the IDR development cycle. Together with the cost, a specific analysis of the benefits should be conducted. As mentioned, such benefits are diverse and depend on technical requirements, standpoint (industrial customer, utility or aggregator), timelines (short, medium or long terms), market (wholesale, retail, balancing and flexibility) and pricing features. Finally, a proper choice of profitability indicators must be done, which allows to compare different IDR actions and select the most suitable and profitable option., Objectius de Desenvolupament Sostenible::9 - Indústria, Innovació i Infraestructura, Objectius de Desenvolupament Sostenible::7 - Energia Assequible i No Contaminant, Postprint (published version)

Una vez finalizado el plan UPC 2020, la universidad se dirige hacia esta nueva década con el objetivo de seguir mejorando y optimizando sus recursos con la creación del plan UPC 2030, el cual tiene un carácter multidisciplinar mayor que su antecesor. Primero de todo, se realiza un pequeño análisis de los dos principales sistemas de monitorización que se encuentran presentes en la ETSEIB, un aspecto fundamental para poder entender como son los datos con los que se ha trabajado a lo largo del proyecto. El trabajo ha sido esencialmente desarrollado con los datos almacenados por el software PowerStudio, el cual permite realizar un análisis más detallado. Antes de empezar con el propio análisis, se exponen los principales factores que se han teni- do en cuenta para caracterizar los consumos energéticos de cada planta, como podrían ser la temperatura o el calendario lectivo de la escuela. En este trabajo, se pretende analizar el consumo energético de la ETSEIB durante los años 2021, 2020, 2019 y 2018, y poder contextualizar los datos según fecha o lugar. Al finalizar cada año, se extraen las conclusiones propias del periodo estudiado. El objetivo principal es comprender y asimilar los datos que facilita la UPC gracias a sus sistemas de monitorización, para poder identificar patrones que pueden ser causados por posibles comportamientos anómalos o tendencias propias de la universidad. Este paso es fundamental para poder actuar posteriormente en la implantación de cualquier medida con el objetivo de ser más eficientes. Finalmente, se concluye el trabajo con el análisis comparativo de los datos obtenidos en 2018 con los datos obtenidos en 2021, con el objetivo de comparar el comportamiento del año 2021 con un año de normalidad o previo a la pandemia.

En este escrito se recoge el dimensionado de una instalación fotovoltaica de 31,16 kWp y el de una infraestructura de punto de recarga trifásica de 22 kW para la recarga de dos vehículos eléctricos en una nave industrial. A modo de introducción se menciona la normativa aplicable, enfatizando en la normativa de baja tensión, y en la tecnología de cada una de las instalaciones. Seguidamente se diseñan ambas instalaciones, empezando por la instalación fotovoltaica de 76 paneles fotovoltaicos y siguiendo con la infraestructura para recargar dos vehículos eléctricos de los propietarios de la empresa. Se mencionan los elementos que forman parte de cada instalación, además de profundizar en la parte eléctrica, dimensionando el cableado y protecciones, para acabar presentando los respectivos presupuestos de ambas instalaciones. Los siguientes dos capítulos narran la ejecución de cada una de las instalaciones, exponiendo el proceso administrativo, técnico y operacional, además de las dificultades y los retos que aparecieron durante las instalaciones. El objetivo del redactado, es no quedarse solo en el planteamiento teórico, sino también plasmar lo que supone llevar a la práctica dos instalaciones de baja tensión, mostrando todo su el proceso asociado a la ejecución de éstas. Finalmente, se concluye el escrito con un pequeño estudio medioambiental y las conclusiones del proyecto.

En aquesta memòria s’ha realitzat un estudi de l’estat actual de dues de les tecnologies que es poden implementar en un habitatge unifamiliar amb l’objectiu de poder reduir el seu consum energètic i aconseguir un estalvi econòmic. L’estudi s’ha centrat, concretament, en un habitatge unifamiliar ubicat en un petit poble de Lleida que té la possibilitat d’implementar un sistema d’autoconsum amb captació fotovoltaica utilitzant la teulada de l’edifici i substituint l’actual vehicle privat de combustió per un vehicle totalment elèctric; la qual cosa comportaria la instal·lació d’un equip de recàrrega a l’aparcament del propi edifici. A partir d’analitzar l’estat actual en que es troba la tecnologia i observar els diferents elements que la formen, es pretén posar en pràctica la nova tecnologia en l’habitatge unifamiliar escollint els components adequats per als nostres objectius i, un cop seleccionats, observar el canvi substancial en el consum d’electricitat en termes mediambientals i econòmics. Observades les diferents alternatives s’ha pogut veure com actualment ja existeix la possibilitat d’implementar aquestes tecnologies i poder aconseguir una rendibilitat econòmica en un termini de temps raonable i poder dependre molt menys de l’electricitat que prové de la xarxa elèctrica.

The main purpose of this project is to show the development of a new methodology for the PV industry to ease the process of performance review of PV plants. This methodology will be based on the creation of models using SCADA data, real data from the plant, using the Python programming language. This methodology will be automated, having as little manual operations as possible, resulting in a fast and with little human error process. This methodology must be robust, allowing to create models for different types of PV systems, from little and simple plants to large and complex systems. The Python-based methodology will allow the analyst to obtain two main outputs. The first one being the quantification of losses due to underperformances of the PV plant during the operational period. This methodology will classify the underperformances into different groups, and perform the energetic quantification afterwards. The second output will be the historic energy prediction, extrapolating the model created using real data with historic data, showing how the PV plant would have performed in the past, allowing to make future predictions, Objectius de Desenvolupament Sostenible::7 - Energia Assequible i No Contaminant::7.b - Per a 2030, ampliar la infraestructura i millorar la tecnologia per tal d’oferir serveis d’energia moderns i sos­tenibles per a tots els països en desenvolupament, en particular els països menys avançats, els petits estats insulars en desenvolupament i els països en desenvolupament sense litoral, d’acord amb els programes de suport respectius

L’objectiu d’aquest treball és crear un model que permeti predir l’autonomia del sistema fotovoltaic que alimenta 66 endolls de la biblioteca de l’ETSEIB. Després de repassar l’estat de l’art de l’energia solar fotovoltaica i de l’aprenentatge computacional, es procedeix a la creació del model a partir de les eines que ofereix el llenguatge de programació Python. S’utilitzen principalment dades elèctriques enregistrades per la mateixa instal·lació, però també es té en compte la influència del calendari acadèmic i altres variables similars. S’analitzen amb profunditat el comportament d’aquestes variables i es quantifica la qualitat de les prediccions del model obtingut. A més a més, es complementa aquesta aportació amb la creació d’un model que prediu el temps que trigarà el sistema a tornar a subministrar energia quan aquest es troba desconnectat per tal de recuperar un nivell alt de càrrega de les bateries, El objetivo de este trabajo es la creación de un modelo que pueda predecir la autonomía del sistema fotovoltaico que alimenta 66 enchufes de la biblioteca de la ETSEIB. Tras repasar el estado del arte de la energía solar y del aprendizaje computacional, se procede a crear dicho modelo a partir de las herramientas que ofrece el lenguaje de programación Python. Se utilizan principalmente variables eléctricas que la propia instalación registra, pero también se tiene en cuenta la influencia del calendario académico y de otros factores similares. Se analizan en profundidad el comportamiento de estas variables y se cuantifica la calidad de las predicciones del modelo obtenido. Por último, se complementa esta aportación con la creación de un modelo que predice el tiempo que tardará el sistema a volver a proporcionar energía cuando éste se encuentra en fase de recarga de las baterías, The goal of this project is to create a model which can predict the remaining time during which the solar panel installation of the ETSEIB’s library will be able to provide electrical energy. After taking a look at the solar energy’s and machine learning’s state of the art, the creation of the model is addressed, making use of the tools provided by the programming language called Python. Electrical data registered by the system itself is taken into account, as well as the academic schedule and other similar factors. These variables are deeply analysed and, afterwards, fed to the model. Finally, the model is tested to quantify the quality of its predictions. In addition, to complement the project, a second predictive model is created. This last model focuses on calculating the time left until the system is able to provide energy again, when it is going through a phase of battery recharge, Objectius de Desenvolupament Sostenible::7 - Energia Assequible i No Contaminant::7.2 - Per a 2030, augmentar substancialment el percentatge d’energia renovable en el con­junt de fonts d’energia

El canvi climàtic, l’efecte hivernacle, els incendis forestals, els refugiats climàtics, la dependència energètica exterior i els elevats preus de l’energia, són problemàtiques que més d’hora que tard s’han de gestionar i trobar solucions que permetin fer una transició justa, sostenible, sobirana i eficient. Per a fer-ho, és necessària la implementació i integració de les tecnologies que permetin encaminar-nos cap a aquests objectius. Per altra banda, un dels fronts d’actuació més importants és el del sector dels vehicles elèctrics. Un tema important en aquests vehicles, és la gestió de la càrrega de les seves bateries. Per un cantó, és necessari el desenvolupament de sistemes que permetin la càrrega dels vehicles elèctrics amb els temps més breus possibles (a elevada potència). Per l’altre cantó, tant l’increment de vehicles elèctrics com la instal·lació d’aquests carregadors d’alta potència, podria suposar una càrrega massa elevada a la xarxa de generació i distribució elèctrica actual per alimentar aquests elements. El present treball, s’alinea amb els objectius de sostenibilitat i transició i intenta posar el seu granet d’arena amb l’estudi d’una estació de càrrega de vehicles elèctrics a alta potència, integrant la generació d’energia fotovoltaica amb un tipus de sistema d’emmagatzematge relativament nou en el mercat, que són les bateries redox de flux de Vanadi-Vanadi. L’estudi inclou la simulació, el dimensionament, el disseny i la valoració econòmica d’aquesta estació de càrrega. A més, també s’intenta aportar una solució al futur problema de la sobrecàrrega de la xarxa elèctrica donat l’increment previst de la demanda energètica causada pels vehicles elèctrics. Es desenvolupa el concepte d’Illa de Potència que permet disposar de major potència en un punt determinat que la que s’obté de la xarxa. Finalment, aquest estudi pretén establir unes condicions tècniques i econòmiques per assegurar la viabilitat d’aquest tipus de sistemes, Objectius de Desenvolupament Sostenible::11 - Ciutats i Comunitats Sostenibles::11.2 - Per a 2030, proporcionar accés a sistemes de transport segurs, assequibles, accessi­bles i sostenibles per a totes les persones, i millorar la seguretat viària, en particular mitjan­çant l’ampliació del transport públic, amb especial atenció a les necessitats de les persones en situació vulnerable, dones, nenes, nens, persones amb discapacitat i persones grans, Objectius de Desenvolupament Sostenible::7 - Energia Assequible i No Contaminant

Aquest projecte de fi de grau és un estudi de viabilitat del reaprofitament i emmagatzematge en forma d’hidrogen de l’excedent elèctric teòric generat a la planta fotovoltaica projectada pel Campus Sud de la Universitat Politècnica de Catalunya. Mitjançant les dades de consum elèctric recollides pels informes SIRENA dels darrers anys als edificis de la UPC i la projecció de generació de la instal·lació fotovoltaica dissenyada, es pretén determinar la viabilitat energètica i econòmica de la introducció de l’hidrogen com a vector energètic al campus. El principi de funcionament de la proposta es basa en l’emmagatzematge d’energia en forma d’hidrogen, obtingut a través de l’electròlisi de l’aigua corrent, per al seu futur ús. L’energia utilitzada en el procés, s’obtindrà de l’excedent elèctric produït per les plaques fotovoltaiques com a alternativa a la venta d’aquest excedent a la xarxa. L’estudi ha partit de les dades simulades per a la planta de generació projectada a l’edifici de FME (Facultat de Matemàtiques i Estadística), per a una posterior distribució a altres escoles del Campus Sud. Un cop obtingudes les corbes de generació horàries de la instal·lació, s’ha fet un anàlisi energètic i econòmic amb l’objectiu de determinar la viabilitat de l’hidrogen com a vector energètic de abastir la demanda de consum del campus en diferents escenaris., Objectius de Desenvolupament Sostenible::7 - Energia Assequible i No Contaminant

El camí cap a la transformació del sector energètic actual per aconseguir accelerar el progrés cap a un desenvolupament sostenible del sistema sense comprometre el medi ambient, l'economia global ni els ciutadans, és una acció urgent que cal prendre. La pandèmia de COVID-19 ha demostrat les debilitats del sistema existent i ha exposat la pobresa energètica que milers de persones experimenten a tot el món. I la dependència de fonts no renovables per a la producció de l'energia -les quals encareixen l'accés a l'electricitat a causa de la seva escassetat- perpetua aquest problema. Per això, és urgentment necessària la implementació de tecnologies basades en les energies renovables i projectes que cobreixin les necessitats energètiques de la societat de manera sostenible i eficient. Els projectes impulsats per ciutadans, coneguts com a comunitats energètiques, tenen un paper important en la transició cap a sistemes d'energia més nets. Aquest és un concepte que guanya un valuós interès per part de molts experts i que promet ser un nou model de gestió de l'energia. Mitjançant aquesta nova organització, s'anteposen els interessos de la ciutadania fent-los partícips fonamentals del seu funcionament i garantint un sistema energètic més just, distribuït, enfocat a la integració de les energies renovables, respectuós amb el medi ambient i inclusiu. Aquest projecte exposa una dissertació sobre les comunitats energètiques i conclou amb l’estudi de casos pràctics en els quals es realitzarà la gestió de l’energia fotovoltaica generada dins una comunitat energètica., El camino hacia la transformación del sector energético actual para conseguir acelerar el progreso hacia un desarrollo sostenible del sistema sin comprometer al medio ambiente, a la economía global ni a los ciudadanos, es una acción urgente a tomar. La pandemia de COVID-19 ha demostrado las debilidades del sistema existente y ha expuesto la pobreza energética que miles de personas experimentan en todo el mundo. Y la dependencia de fuentes no renovables para la producción de la energía -las cuales encarecen el acceso a la electricidad debido a su escasez- perpetúa este problema. Por ello, es urgentemente necesaria la implementación de tecnologías basadas en las energías renovables y proyectos que cubran las necesidades energéticas de la sociedad de forma sostenible y eficiente. Los proyectos impulsados por ciudadanos, conocidos como comunidades energéticas, desempeñan un papel importante en la transición hacia sistemas de energía más limpios. Este es un concepto que está ganando un valioso interés por parte de muchos expertos y que promete ser un nuevo modelo de gestión de la energía. Mediante esta nueva organización, se anteponen los intereses de la ciudadanía haciéndolos partícipes fundamentales de su funcionamiento y garantizando un sistema energético más justo, distribuido, enfocado en la integración de las energías renovables, respetuoso con el medio ambiente e inclusivo. El presente proyecto expone una disertación sobre las comunidades energéticas y concluye con el estudio de casos prácticos en los cuales se realizará la gestión de la energía fotovoltaica generada dentro de una comunidad energética., The path towards transforming the current energy sector in order to accelerate progress towards sustainable development of the system without compromising the environment, the global economy or citizens, is an urgent action to take. The COVID-19 pandemic has demonstrated the weaknesses of the existing system and exposed the energy poverty that thousands of people experience around the world. And dependence on non-renewable sources for energy production - which make access to electricity more expensive due to its scarcity - perpetuates this problem. Therefore, it is urgently necessary to implement technologies based on renewable energy and projects that meet the energy needs of society in a sustainable and efficient way. Citizen-driven projects, known as energy communities, play an important role in the transition to cleaner energy systems. This is a concept that is gaining valuable interest from many experts and that promises to be a new model of energy management. Through this new organization, the interests of citizens are put first, making them fundamental participants in its operation and guaranteeing a fairer, more distributed energy system, focused on the integration of renewable energies, respectful of the environment and inclusive. This project presents a dissertation on energy communities and concludes with the study of practical cases in which the management of photovoltaic energy generated within an energy community will be carried out., Objectius de Desenvolupament Sostenible::7 - Energia Assequible i No Contaminant, Objectius de Desenvolupament Sostenible::11 - Ciutats i Comunitats Sostenibles

This paper shows an experimental application case to convert a part of the grid formed by renewable generation sources, storage systems, and loads into a smart microgrid. This transformation will achieve greater efficiency and autonomy in its management. If we add to this the analysis of all the data that has been recorded and the correct management of the energy produced and stored, we can achieve a reduction in the electricity consumption of the distribution grid and, with this, a reduction in the associated bill. To achieve this transformation in the grid, we must provide it with intelligence. To achieve this, a four steps procedure are proposed: identification and description of the elements, integration of the elements in the same data network, establishing communication between the elements and the control system, creating an interface that allows control of the entire network. The microgrid of CEDER-CIEMAT (Renewable Energy Centre in Soria, Spain) is presented as a real case study. This centre is made up of various sources of generation, storage, and consumption. All the elements that make up the microgrid are incorporated into free software, Home Assistant, allowing real-time control and monitoring of all of them thanks to the intelligence that has been provided to the grid. The novelty of this paper is that it describes a procedure that is not reported in the current literature and that, being developed with Home Assistant, is free and allows the control and management of a microgrid from any device (mobile, PC) and from any place, even though not on the same data network as the microgrid., Peer Reviewed, Objectius de Desenvolupament Sostenible::7 - Energia Assequible i No Contaminant, Postprint (published version)

Entre les preocupacions actuals es troba l’augment considerable del preu de l’energia (llum i gas). L’increment esmentat prové, en part, del compromís generalitzat per reduir les emissions del GEI per lluitar contra el canvi climàtic. En conseqüència, aquest projecte té com a objectiu reduir el consum energètic de llum i gas d’un hospital, i contribuir d’aquesta manera a un estalvi econòmic i a una reducció de les emissions de CO2 que genera. Per a això, s’analitza l’estat energètic de l’edifici, i després es realitza un estudi de viabilitat tècnica-econòmica de diferents propostes d’eficiència energètica. La primera part del document serveix per contextualitzar el projecte, és a dir, es realitza una descripció general de l’edifici, tant a nivell de disseny i arquitectura, com d’activitat. A continuació, es descriuen les característiques principals de la seva instal·lació tèrmica i elèctrica i s’explica com es duu a terme l’ajustament i control de diferents paràmetres per aconseguir un funcionament òptim des del punt de vista energètic. Un cop mostrades les característiques principals de les instal·lacions de l’hospital, es realitza un minuciós anàlisi del seu estat energètic que permet localitzar els punts energèticament ineficients. Durant el desenvolupament del projecte es troben millores en el funcionament de les bombes hidràuliques de distribució, sistema d’ACS i sistema de producció d’aigua freda per a la climatització. Una vegada trobada la solució adequada des del punt de vista d’eficiència energètica, s’estudia la seva viabilitat econòmica, aportant terminis d’amortització. D’aquesta manera, el client, que és qui assumeix la inversió, podrà valorar la seva execució en un futur. Finalment, es realitza un estudi mediambiental per analitzar l’estalvi d’energia primària i d’emissions de gas cºontaminants que suposaria la posada en marxa de cada proposta de millora., Entre les preocupacions actuals es troba l’augment considerable del preu de l’energia (llum i gas). L’increment esmentat prové, en part, del compromís generalitzat per reduir les emissions del GEI per lluitar contra el canvi climàtic. En conseqüència, aquest projecte té com a objectiu reduir el consum energètic de llum i gas d’un hospital, i contribuir d’aquesta manera a un estalvi econòmic i a una reducció de les emissions de CO2 que genera. Per a això, s’analitza l’estat energètic de l’edifici, i després es realitza un estudi de viabilitat tècnica-econòmica de diferents propostes d’eficiència energètica. La primera part del document serveix per contextualitzar el projecte, és a dir, es realitza una descripció general de l’edifici, tant a nivell de disseny i arquitectura, com d’activitat. A continuació, es descriuen les característiques principals de la seva instal·lació tèrmica i elèctrica i s’explica com es duu a terme l’ajustament i control de diferents paràmetres per aconseguir un funcionament òptim des del punt de vista energètic. Un cop mostrades les característiques principals de les instal·lacions de l’hospital, es realitza un minuciós anàlisi del seu estat energètic que permet localitzar els punts energèticament ineficients. Durant el desenvolupament del projecte es troben millores en el funcionament de les bombes hidràuliques de distribució, sistema d’ACS i sistema de producció d’aigua freda per a la climatització. Una vegada trobada la solució adequada des del punt de vista d’eficiència energètica, s’estudia la seva viabilitat econòmica, aportant terminis d’amortització. D’aquesta manera, el client, que és qui assumeix la inversió, podrà valorar la seva execució en un futur. Finalment, es realitza un estudi mediambiental per analitzar l’estalvi d’energia primària i d’emissions de gas cºontaminants que suposaria la posada en marxa de cada proposta de millora., Objectius de Desenvolupament Sostenible::12 - Producció i Consum Responsables::12.2 - Per a 2030, assolir la gestió sostenible i l’ús eficient dels recursos naturals

Climate change is real. Global human population is growing as never before. Natural resources are limited. These factors have taken different countries to embrace new pathways in order to fulfill the energy needs of their population, understanding that energy is a fundamental instrument for achieving sustainable development. Since each economy decides, according to its needs, possibilities and interests, its own shift of energy production and consumption, this tendency has received the name of energy transitions. Energy transitions, through digitalization, decentralization and decarbonization of the energy system, have placed the power sector as the center of modern infrastructures, making it imperative to procure its security in the long-term. This thesis is focused on the security of electrical systems, for which, after performing a thorough review on energy policies of different economies, it presents a multi-dimensional index as a tool for policy makers aimed to assess long-term security of power systems. The composed index is subsequently applied to different nations from two different approaches: the tracking of a country’s development and the evaluation, comparison and ranking of different economies in a specific time frame. The designed tool represents a comprehensive framework for assessing -and improving- energy security in power systems, being this precisely the main contribution of the present thesis: the development and proposal of an instrument that contributes, through the betterment of energy systems by making them more secure, to achieve sustainable development., El cambio climático es real. La población humana global está creciendo como nunca antes. Los recursos naturales son limitados. Estos factores han llevado a los distintos países a adoptar distintas rutas encaminadas a satisfacer las necesidades energéticas de su población, entendiendo a la energía como un instrumento fundamental para alcanzar el desarrollo sostenible. Debido a que cada economía decide, de acuerdo a sus necesidades, posibilidades e intereses, su propio cambio en producción y consumo de energía, esta tendencia ha recibido el nombre de transiciones energéticas. Estas, a través de la digitalización, descentralización y descarbonización del sistema energético, han colocado al sistema eléctrico como el centro de las infraestructuras modernas, haciendo imperativo el procurar su seguridad en el largo plazo. La presente tesis está enfocada en la seguridad de los sistemas eléctricos, para lo que, luego de una exhaustiva revisión de políticas energéticas de distintas economías, se presenta un índice multidimensional como herramienta para los encargados de la elaboración de políticas orientadas a procurar la seguridad de los sistemas eléctricos. El índice compuesto es posteriormente aplicado a diferentes naciones desde dos perspectivas distintas: el seguimiento temporal del desarrollo de un país y la evaluación, comparación y jerarquización de diferentes economías en un tiempo específico. La herramienta diseñada representa un marco integral para la evaluación y mejoramiento de la seguridad energética de los sistemas eléctricos, siento precisamente esta la mayor contribución de la presente tesis: el desarrollo y propuesta de un instrumento que contribuya, a través del mejoramiento de los sistemas energéticos, haciéndolos más seguros, a alcanzar el desarrollo sostenible., Postprint (published version)

En el present document es realitza el projecte complet de dimensionament i disseny d’una instal·lació fotovoltaica per a autoconsum amb excedents, de 34 kW de potència pic, a l’edifici de l’empresa FELCA S.A, ubicat en el Passatge Masoliver 32-34, a la ciutat de Barcelona, 08005. El projecte es realitza d’acord amb els requisits imposats per l’empresa i complint en tot moment les normatives vigents. La instal·lació es duu a terme paral·lelament a la redacció d’aquest document i a la vegada basant-se amb ell. La instal·lació fotovoltaica es basa amb la col·locació de panells fotovoltaics a la coberta de l’edifici i amb els elements necessaris per al correcte funcionament d’aquesta, com poden ser les estructures de suport i fixació dels panells fotovoltaics a la coberta, els inversors de corrent, el cablejat i les proteccions elèctriques, entre d’altres. La instal·lació es dissenya per tal de poder autoconsumir energia elèctrica generada mitjançant els panells fotovoltaics en tots els moments en que sigui possible, i injectar els possibles excedents d’electricitat a la xarxa elèctrica, obtenint així un benefici econòmic. En els instants en que l’autoconsum fotovoltaic no sigui suficient per cobrir la demanda energètica de l’edifici, l’electricitat restant provindrà de la xarxa elèctrica de distribució. L’objectiu principal del present projecte és recollir totes les consideracions i aspectes tècnics corresponents per a la futura implementació en l’edifici de la instal·lació fotovoltaica estudiada. A més a més, en el document es realitza un estudi econòmic i un anàlisi de l’impacte ambiental de la instal·lació. A la vegada, es presenten també els plànols i esquemes necessaris per interpretar correctament tots els aspectes tècnics relacionats amb la instal·lació., En el presente documento se realiza el proyecto completo de dimensionamiento y diseño de una instalación fotovoltaica para autoconsumo con excedentes, de 34 kW de potencia pico, en el edificio de la empresa FELCA SA, ubicado en el Pasaje Masoliver 32-34, en la ciudad de Barcelona, 08005. El proyecto se realiza de acuerdo con los requisitos impuestos por la empresa y cumpliendo en todo momento las normativas vigentes. La instalación se lleva a cabo paralelamente a la redacción de este proyecto y a la misma vez basándose en él. La instalación fotovoltaica se basa con la colocación de paneles fotovoltaicos en la cubierta del edificio y con los elementos necesarios para el correcto funcionamiento de la misma, como pueden ser las estructuras de soporte y anclaje de los paneles fotovoltaicos en la cubierta, los inversores de corriente, el cableado y las protecciones eléctricas, entre otros. La instalación se diseña para poder autoconsumir energía eléctrica generada mediante los paneles fotovoltaicos en todos los momentos en que sea posible, e inyectar los posibles excedentes de electricidad a la red eléctrica, obteniendo así un beneficio económico. En los instantes en que el autoconsumo fotovoltaico no sea suficiente para cubrir la demanda energética del edificio, la electricidad restante provendrá de la red eléctrica de distribución. El objetivo principal del presente proyecto es recoger todas las consideraciones y aspectos técnicos correspondientes para la futura implementación en el edificio de la instalación fotovoltaica estudiada. Además, en el documento se realiza un estudio económico y un análisis del impacto ambiental de la instalación. A la vez, se presentan también los planos y esquemas necesarios para interpretar correctamente todos los aspectos técnicos relacionados con la instalación., This document presents the complete project of sizing and designing a solar photovoltaic installation of 34 kWp. The intended use is self-consumption but surpluses of energy are considered. The project is located at FELCA SA company, located in Passatge Masoliver 32-34, Barcelona, 08005. The project is carried out in accordance with the requirements imposed by the company and complying with current regulations. This document is the basis for the real implementation of the project. The photovoltaic installation is based on placing photovoltaic panels on the rooftop of the building. The required elements for its correct operation are also considered, such as: support structures for the photovoltaic panels, current inverters, wiring and electrical protections, among others. The installation is designed to be able to self-consume electrical energy generated by photovoltaic panels when it is possible, and inject possible surplus electricity into the electrical grid, obtaining an economic benefit. When the photovoltaic self-consumption is not enough to cover the energy demand of the building, the remaining electricity is supplied from the electrical distribution grid. The main objective of this project is to collect all the considerations and technical aspects for the future implementation in the building of the photovoltaic installation studied. In addition, the document contains an economic study and an analysis of the environmental impact of the installation. At the same time, plans and wiring diagrams necessary to interpret all the technical aspects related to the installation are also presented., Objectius de Desenvolupament Sostenible::7 - Energia Assequible i No Contaminant