En el marco de la segunda convocatoria del programa de Agrupaciones Empresariales Innovadoras (AEI) del Ministerio de Industria, Comercio y Turismo, y coordinados por Solartys, clúster de la energía solar, los proyectos de I+D+i Girasol, Empleasolar, Floravoltaica y Cometa han presentado sus resultados.
Desarrollar el gemelo digital de una planta fotovoltaica es el objetivo principal del proyecto Girasol, con la implementación de sensores para la extracción de datos, la instalación de sistemas de filtrado y comunicación de datos y la creación de una plataforma IoT operada en la nube para el procesamiento y análisis de la información generada por los paneles fotovoltaicos. El consorcio está formado por la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), la empresa Nvision, Àliter Group y Solartys.
Entre los resultados alcanzados hasta ahora, se ha diseñado una plataforma digital flexible, interoperable, segura e integrada basada en el internet de las cosas (IoT). Además, se han desarrollado unos sensores de bajo coste para la monitorización de los módulos del prototipo, se han integrado los modelos físicos al gemelo digital a partir de los sensores en tiempo real, y se está terminando la implementación del resto de sensores en el prototipo.
De cara a su continuación bajo el nombre Girasol II, el proyecto tiene previsto llevar a cabo la mejora de las comunicaciones entre los tres niveles de sensores (nivel 1: sensores de temperatura, de tensión y de adquisición de datos; nivel 2: sensores de corriente de línea y un concentrador en cada serie; y nivel 3: gateway, que trata y procede al envío de datos) mediante tecnología inalámbrica.
También se trabajará en la inclusión de sistemas de inteligencia artificial para la detección y predicción de posibles fallos; la creación de modelos de predicción de la producción a partir de la predicción de radiación solar y el gemelo digital; la mejora del diseño estético y funcional de las cajas de los distintos dispositivos de nivel 1, 2 y 3; la eliminación y/o desconexión de las series que no funcionan; la identificación de los paneles con el sensor nivel 1 con códigos de barras/NFC/RFID; y la integración del gemelo digital al metaverso.
Formación y cualificación en el sector de la energía solar
Por otro lado, ante el problema de la falta de personal cualificado para trabajar en el sector de la energía solar, el proyecto Empleasolar ha trabajado en una plataforma colaborativa para la virtualización de la formación y fomento de la inserción laboral en el sector fotovoltaico. El proyecto ha conseguido no solo integrar tecnologías de virtualización e innovación de Ia industria 4.0 con la creación de una plataforma colaborativa de formación desmaterializada, sino también llevar a cabo un análisis técnico-económico de la plataforma y un cambio de paradigma en la formación y búsqueda de empleo del sector.
La meta del proyecto es la investigación industrial para evaluar y demostrar los beneficios de la integración de tecnologías innovadoras de la Industria 4.0 en los procesos formativos certificadores, así como en la promoción de la empleabilidad e inserción laboral de personal cualificado en el sector de la energía fotovoltaica.
El consorcio está formado por ISFOC, Skylife Engineering, Endef y Solartys. En concreto, se ha centrado en la plataforma colaborativa, constituida por un simulador web, la publicación de ofertas de trabajo y de formación, así como de operarios; un simulador virtual, y la aplicación práctica con la realización de pruebas de campo, la evaluación técnico funcional así como un curso de formación real.
Aire limpio en las ciudades con el proyecto Floravoltaica
Otro de los proyectos I+D+i coordinados por Solartys es Floravoltaica – Clean Air, con un consorcio formado por Ketter Batteries, IAAC y Noumena. La iniciativa se ha centrado en desarrollar un panel ligero para fachadas de bajo peso y flexible, que integre la naturaleza en las ciudades, produciendo y acumulando energía y purificando el aire, dotado de una interfaz desde la cual las personas usuarias puedan monitorizar la salud de las plantas y la producción de energía.
Entre otras cosas, se ha trabajado en un sistema bio-fotovoltaico integrado en el diseño del panel para la generación de energía a partir de las plantas, además de en un sistema de conversión y almacenamiento de la energía; en fabricar un sistema de monitorización del sistema Floravoltaica para la recopilación de datos relativos a la salud de las plantas, a las condiciones ambientales y a la producción de energía; y en crear una plataforma de monitorización y control que permita al usuario acceder a las informaciones recolectadas y soportar la toma de decisiones para el manejo de la infraestructura verde.
Uno de los éxitos del proyecto ha sido el desarrollo de un sistema de gestión de energía, que integra un sistema de conversión de energía y batería ultra eficiente. Ha sido necesario innovar en la parte de diseño de sistemas de conversión de energía ultra eficientes de baja potencia y en sistemas de almacenamiento de energía. Para ello se ha llevado a cabo un estudio del estado de la técnica y se han diseñado y ensayado soluciones a medida.
Comunidades energéticas avanzadas
Por último, las comunidades energéticas también tienen cabida entre los proyectos de I+D+i de Solartys. El objetivo del proyecto Cometa, COMunidades EnergéTicas Avanzadas, es disponer de un sistema de gestión inteligente y avanzado de las comunidades energéticas, alojado en la nube, que facilite la evolución de las mismas tomando como referencia el marco legal actual y sentando las bases tecnológicas para su desarrollo, con el objetivo de convertirlas en una pieza clave para el cambio del actual sistema energético.
Este sistema permitirá hacer accesibles los datos a los usuarios de las comunidades energéticas, los cuales podrán monitorizar, realizar diferentes operaciones y, en definitiva, interactuar con el sistema y el resto de miembros del mismo.
ISFOC, ENDEF, Registros en la Red y Solartys integran el consorcio del proyecto, que ha conseguido diferentes resultados, como la gestión y coordinación administrativa y técnica del proyecto, el estudio del estado del arte de las comunidades energéticas, la implementación de un prototipo de nodo de gestión local para las comunidades energéticas, el desarrollo de un software de simulación para las comunidades energéticas, el desarrollo de un sistema de gestión en la nube, y la divulgación, diseminación y visibilidad de los resultados.
El paso siguiente del proyecto Cometa es su uso por parte de las comunidades energéticas. Para ello es necesario conseguir la mejora de la integración de todas las partes, un servicio en la nube que sea fácil de usar por personas no digitales, un coste reducido, una API de acceso interoperable con otras aplicaciones y, gracias a estar escrito en código abierto, que la comunidad pueda mejorarlo.