Energie Wasser Bern · Eicher+Pauli
Concepto energético estratégico para el distrito Insel-Holligen
Una red térmica de baja temperatura para 90.000 MWh — modelizada en 6 hubs y más de 30 escenarios.
Una red térmica de baja temperatura abastecida por agua de río y subterránea, sometida a prueba de estrés frente a más de 30 escenarios futuros de precios y demanda.
- Cliente
- Energie Wasser Bern · Eicher+Pauli
- Sector
- Consultoría de ingeniería
- Localización
- Berna, Suiza
- Tipo de proyecto
- Concepto de distrito
- Escenarios
- Más de 30 escenarios de precios y demanda
- Herramientas
- Sympheny · Optimización MILP · Perfiles de demanda horaria · Análisis de sensibilidad
Desarrollar un concepto sólido de energía de distrito para una zona compleja de Berna con hospital, viviendas y uso comercial.
Se optimizaron cinco fuentes de energía locales en seis nodos y, a continuación, se sometió el concepto a más de 30 escenarios futuros de precio y demanda.
El concepto de infraestructura recomendado pudo justificarse antes de fijar las decisiones de inversión.
El reto
A mediados de 2020, Energie Wasser Bern (ewb), la utility de Berna constituida en 2002 a partir del suministro municipal de electricidad, gas, agua y calefacción urbana, se asoció con la firma de ingeniería y sostenibilidad Eicher+Pauli para desarrollar un nuevo concepto energético para la zona Insel-Holligen de Berna. El emplazamiento está próximo al río Aare, lo que convirtió en la pregunta de diseño central una red térmica de baja temperatura abastecida por agua subterránea y/o agua de río.
La complicación era que el agua subterránea y el agua de río no pueden utilizarse libremente. Hay que respetar su disponibilidad estacional para mantener el recurso sostenible, lo que tiene un impacto directo en el dimensionamiento de la red y en la elección de las tecnologías complementarias en cada hub. Los métodos con hojas de cálculo podían capturar partes del problema pero no la imagen completa con la resolución necesaria, y el equipo quería una forma más rápida y fiable de encontrar el equilibrio óptimo entre coste y emisiones.
Cómo se utilizó Sympheny
Insel-Holligen se dividió en seis áreas, cada una modelizada como un hub energético separado. Los hubs se vincularon mediante la infraestructura existente y la red térmica de baja temperatura candidata. Para cada hub, los planificadores energéticos proporcionaron perfiles de demanda de calefacción y refrigeración a diferentes niveles de temperatura y un conjunto de tecnologías candidatas de suministro energético. Los algoritmos de Sympheny optimizaron entonces el sistema a resolución horaria, devolviendo una frontera de Pareto desde las soluciones que minimizan el coste hasta las que minimizan el CO₂.
- Seis hubs energéticos vinculados — Cada área modelizada como un hub separado con sus propios perfiles de demanda y tecnologías candidatas, conectados mediante la red térmica de baja temperatura candidata.
- Restricciones de río y agua subterránea — Capturó los límites estacionales de la extracción de agua del río Aare y del agua subterránea, de modo que la optimización respetase el uso sostenible de ambos recursos.
- Sensibilidad sobre más de 30 escenarios — Sometió a prueba de estrés el sistema óptimo frente a más de 30 escenarios futuros de precios de energía y demanda para verificar la economía de la solución recomendada.
El emplazamiento Insel-Holligen tal como se modelizó en Sympheny: seis hubs de demanda (1–6) en el emplazamiento, con el Hub 9 marcando la conexión al río Aare para el calor de baja temperatura.
Resultado
Sympheny devolvió un menú de soluciones de suministro óptimas que van desde un diseño que minimiza el coste hasta uno que minimiza el CO₂, todas en la frontera de Pareto: cada una es una combinación totalmente dimensionada de tecnologías de suministro candidatas más las conexiones de la red térmica. Más allá de la mezcla tecnológica, el balance energético horario del algoritmo proporcionó a los planificadores el dimensionamiento óptimo y las ubicaciones físicas de cada componente de conversión y enlace de red.
Sobre esa base, un análisis de sensibilidad contrastó el rendimiento económico del sistema óptimo frente a más de 30 escenarios futuros de precios de energía y demanda. El resultado combinado — un menú de tecnologías totalmente dimensionadas más una comprobación de robustez frente a futuros plausibles — permitió a ewb y Eicher+Pauli converger en un concepto de suministro energético optimizado para Insel-Holligen con rapidez y confianza.
Un menú de tecnologías dimensionadas junto con una comprobación de robustez frente a más de 30 futuros plausibles permitieron a ewb y Eicher+Pauli converger en un concepto de suministro térmico de baja temperatura optimizado para Insel-Holligen con rapidez y confianza.
Sympheny apoya nuestra planificación energética estratégica de forma ideal. La flexibilidad es extremadamente convincente y el análisis de sensibilidad aporta seguridad a la hora de encontrar soluciones.
