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PROENER

Simulación energético-productiva avanzada de procesos industriales eléctricos

Descripción

El proyecto aborda la modelización y simulación del funcionamiento físico de un proceso productivo desde el punto de vista del impacto y la optimización energética, permitiendo conocer de antemano cómo va a responder y comportarse el proceso ante diferentes cambios y perturbaciones. La simulación busca modelizar el comportamiento real de este tipo de sistemas con orientación a conocer el comportamiento productivo del proceso industrial ligado, además, con la energía que consume.

Objetivo

El objetivo principal del proyecto es crear un gemelo digital de un proceso productivo con el fin de analizar y predecir el comportamiento energético del proceso según la influencia de variables productivas. El modelado se plantea desde un punto de vista matemático basado en estudiar y reproducir el comportamiento físico, permitiendo con ello contemplar las dinámicas de funcionamiento y su respuesta ante distintos estados  operativos. Además, el modelo plantea integrar un análisis energético y de su coste como parte del entorno de simulación y también consideraciones productivas. Este enfoque analítico permitirá realizar análisis del funcionamiento de procesos industriales en término de consumo energético, frente a aquellos parámetros que se consideren significativos, con fines de apoyarse en herramientas digitales en la línea de creación de un Gemelo Energético Digital para procesos productivos.

Resultados

  • Método de modelado y simulación a nivel de los parámetros físicos de las máquinas con relación a su comportamiento energético y productivo industrial.
  • Desarrollo de modelo digital de análisis de la influencia de los parámetros intrínsecos físicos dinámicos de las máquinas industriales y los externos de su entorno, con su eficiencia energética.
  • Relación del modelo anterior de análisis físico – energético con la optimización del coste de la producción según su coste energético y facturación de suministro.
  • Desarrollo e integración de una algoritmia de predicción de precios de mercado con opciones de predicción tanto para horizontes de facturación fija predefinida, fundamentalmente de tarifas de 6 períodos, como de facturación variable según factores de incidencia directa en el precio del coste eléctrico de mercado.
  • Interconexión de los métodos creados y desarrollados llevándolos a una herramienta digital demostrativa que se testeará a nivel de laboratorio y validará con la información (datos y caracterizaciones) real obtenida y trabajada desde un entorno relevante industrial productivo de la Comunitat Valenciana.

Resultados 2019

  • Realizado un modelado básico del proceso, caracterizando las variables de principal impacto en él, e implementándolo en un software que permite reproducir la curva de carga de consumo energético de éste, sentando las bases para futuros desarrollos posteriores.

Resultados 2020

  • Modelo matemático de calentamiento y validación experimental en un horno eléctrico tipo mufla de laboratorio
  • Primeras pruebas con algoritmia predictiva de precio de electricidad de mercado para funcionalidades de análisis predictivo de coste de funcionamiento del proceso
  • Desarrollo preliminar de modelo básico productivo en software de simulación dinámica.

Resultados 2021

  • Modelo físico – matemático de un proceso de pirólisis basado en el empleo continuo de un reactor termoquímoco cilíndrico. El modelo se centra en desarrollar el comportamiento térmico y energético y su relación con la operativa del proceso y el escenario productivo.
  • Desarrollo de entorno gráfico (visualización, representación y gestión) de simulación en el que se integra el modelo mencionado.
  • Prototipo de Gemelo Digital energético productivo del proceso de transformación de biomasa como materia prima, aplicando pirolisis lenta y activación, para obtención de biocarbón y carbón activo, respectivamente, así como otros subproductos.

 

Expediente: IMAMCL/2019/1

Expediente: IMAMCL/2020/1

Expediente: IMAMCL/2021/1

Descargas documentos 2020

Documentos de libre disposición
Icon of Informe Proener 2020 Informe Proener 2020 (2.1 MiB)

Debe o registrarse para poder descargar los documentos

 

Para más información: proyectos@ite.es Tel.: 96 136 66 70

 

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