Procedimiento y sistema de control de un sistema de consumo de energía.

Procedimiento y sistema de control de un sistema de consumo de energía.

La invención presenta un método para el control de un sistema de consumo de energía

(1) conectado a una red de suministro eléctrico (2), donde el sistema de consumo de energía (1) comprende una pluralidad de parámetros de control que afectan al consumo de energía, comprendiendo el método la etapa de actuar sobre al menos uno de los parámetros de control, para regular el consumo de energía del sistema de consumo de energía (1). La invención también provee un sistema de control (10) adaptado para llevar a cabo las etapas del método.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201331614.

Solicitante: BUNT PLANET S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: GARCIA-ALONSO MONTOYA,ANDRES, NAVAS PÉREZ,Raúl, CARAZO MELO,Fernando, SOPEÑA GONZÁLEZ-ALLER,Alejandro, ECHÁNIZ JUTLGAR,Fernando, FALGUERAS PEGUERA,Pol.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS (máquinas o motores... > Adaptaciones de las máquinas o de los motores para... > F03B13/06 (Centrales o conjuntos máquinas-aparato del tipo de acumulación de agua (turbinas caracterizadas por tener medios que les permiten funcionar alternativamente como bombas F03B 3/10))
  • SECCION G — FISICA > COMPUTO; CALCULO; CONTEO > METODOS O SISTEMAS DE PROCESAMIENTO DE DATOS ESPECIALMENTE... > Sistemas o métodos especialmente adaptados para... > G06Q50/06 (Electricidad, gas o abastecimiento de agua)
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Procedimiento y sistema de control de un sistema de consumo de energía.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento y sistema de control de un sistema de consumo de energia

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención está dirigida a un método y un sistema para el control de un sistema de consumo de energía, de modo que sea capaz de responder a variaciones de la demanda.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El sistema de producción de energía eléctrica de una región puede estar sometido a fuertes variaciones de oferta causadas por ejemplo por las dependencias de la aleatoriedad del clima, como la que tienen por ejemplo la energía eólica, termosolar y fotovoltáica, así como por la aleatoriedad inherente a la demanda, como por ejemplo la asociada al comportamiento humano.

Las variaciones con respecto a la planificación de la oferta y la planificación de la demanda darían lugar a desajustes entre oferta y demanda que los sistemas actuales de generación de energía no pueden tolerar, porque romperían su estabilidad. Por ello son necesarios unos mecanismos de control que hagan coincidir oferta y demanda en cada momento, ya que la alternativa de almacenar la energía eléctrica resulta más costosa y menos eficiente que realizar dicho control.

Dichas variaciones se cubren actualmente con ajuste de la oferta por medio de centrales de backup y con ajustes de la demanda mediante pagos por interrumpibilidad, tal y como se puede observar en el documento “La competitividad de las fuentes de generación: las energías renovables; las centrales térmicas; la energía nuclear”, de Joaquín Coronado Galdós. El problema de las centrales de backup es que sólo sirven para aumentar la oferta. Por su parte, la posibilidad de la interrumpibilidad supone un coste adicional a la producción de energía.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención propone una solución alternativa a los problemas anteriores mediante un método para el control de un sistema de consumo de energía según la reivindicación 1 y un sistema de control de un sistema de consumo de energía según la reivindicación 5. En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones preferidas de la invención.

Un primer aspecto inventivo proporciona un método para el control de un sistema de consumo de energía conectado a una red de suministro eléctrico, donde el sistema de consumo de energía está regido por al menos un parámetro de control que afecta al consumo de energía de dicho sistema de consumo de energía, comprendiendo el método las etapas de:

• disponer de unos primeros medios de adquisición de datos que muestren la oferta real de energía OR de la red de suministro eléctrico,

• disponer de unos segundos medios de adquisición de datos que muestren el consumo real de energía CR de la red de suministro eléctrico,

• en un determinado instante t, calcular la diferencia D entre el consumo real de energía CRt medido en ese instante t y la oferta real de energía ORt en ese instante t,

• actuar sobre al menos uno de los parámetros de control del sistema de consumo de energía para obtener un consumo de energía regulado, de modo que la diferencia D entre el consumo de energía regulado y la oferta real de energía ORt de la red de suministro eléctrico sea menor que la diferencia que había antes de la actuación

sobre al menos uno de los parámetros de control.

En el contexto de la presente invención, un parámetro de control del sistema de consumo de energía es aquel cuya variación hace variar el consumo de energía de dicho sistema.

En una realización particular, el sistema de consumo de energía está también adaptado para generar energía.

En una realización particular, el sistema de consumo de energía comprende una red de estaciones de bombeo, comprendiendo cada una de ellas al menos una bomba que actúa bombeando agua desde al menos un depósito inferior a al menos un depósito superior.

En una realización particular, el parámetro de control es la velocidad de bombeo de la al menos una bomba comprendida en la estación de bombeo.

En un segundo aspecto inventivo, la invención proporciona un sistema de control de un sistema de consumo de energía conectado a una red de suministro eléctrico, comprendiendo el sistema de control,

− unos medios de adquisición de datos adaptados para obtener mediciones de la oferta real OR y el consumo real CR de energía del sistema de consumo de energía, − y unos medios de control adaptados para recibir información de los medios de adquisición de datos y llevar a cabo el método de control del sistema de consumo de energía según el primer aspecto inventivo, actuando sobre al menos un parámetro de control del sistema de consumo de energía.

En una realización particular, el sistema de consumo de energía comprende una red de estaciones de bombeo, comprendiendo cada una de ellas al menos una bomba que actúa bombeando agua desde al menos un depósito inferior a al menos un depósito superior.

En una realización particular, el parámetro de control es la velocidad de bombeo de la al menos una bomba comprendida en una estación de bombeo.

Todas las características y/o las etapas de métodos descritas en esta memoria (incluyendo las reivindicaciones, descripción y dibujos) pueden combinarse en cualquier combinación, exceptuando las combinaciones de tales características mutuamente excluyentes.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Estas y otras características y ventajas de la invención, se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada que sigue de una forma preferida de realización, dada únicamente a título de ejemplo ilustrativo y no limitativo, con referencia a las figuras que se acompañan.

Figura 1 En esta figura se muestra un esquema de red de estaciones de bombeo adecuada para que en ella se realice un método de control según la invención.

Figuras 2 En esta figura se muestra un diagrama con un ejemplo de curva de demanda ideal de energía y una curva de consumo real de energía.

Figura 3 En esta figura se muestra un esquema de red de estaciones de bombeo con un sistema de control que implementa el método de control según la

invención.

EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

suministro eléctrico (2) . Este sistema de consumo de energía (1) está regido por al menos un parámetro de control, cuyo valor afecta al consumo de energía de dicho sistema de consumo de energía (1) . Sobre este sistema de consumo de energía (1) , la invención presenta un método de control.

En esta realización particular, este sistema de consumo de energía (1) comprende una red de estaciones de bombeo (3a, …, 3n) , cada una de ellas comprendiendo al menos una bomba (4a, …, 4n) que bombea un fluido desde un depósito inferior (A, A’, …, An) a un depósito superior (B, B’, …, Bn) . En un ejemplo particular, estas estaciones de bombeo (3a, …, 3n) son estaciones de bombeo de abastecimiento de agua. No obstante, el método de control definido en la invención se puede aplicar sobre otro tipo de bombeo, como por ejemplo al de saneamiento de agua. Los depósitos pueden ser naturales como por ejemplo un río o artificiales como por ejemplo un depósito regulador.

Cada una de estas bombas (4a, …, 4n) está sujeta a unos requisitos de suministro de agua, como por ejemplo “a las 9.00 am del día 23 de septiembre es necesario que el depósito superior B contenga al menos 1.500 l de agua”. En las estaciones de bombeo del estado de la técnica, esta agua se suele bombear por la noche, cuando la tarifa horaria es más barata, y parte de esta agua se turbina durante el día, para producir energía eléctrica.

...

 


Reivindicaciones:

1. Método para el control de un sistema de consumo de energía (1) conectado a una red de suministro eléctrico (2) , donde el sistema de consumo de energía (1) está regido por al menos un parámetro de control que afecta al consumo de energía de dicho sistema de consumo de energía (1) , comprendiendo el método las etapas de:

− disponer de unos primeros medios de adquisición de datos (12) que muestren la oferta real de energía OR de la red de suministro eléctrico (2) , − disponer de unos segundos medios de adquisición de datos (13) que muestren el consumo real de energía CR de la red de suministro eléctrico (2) , − en un determinado instante t, calcular la diferencia D entre el consumo real de energía CRt medido en ese instante t y la oferta real de energía ORt en ese instante t,

− actuar sobre al menos uno de los parámetros de control del sistema de consumo de energía (1) para obtener un consumo de energía regulado, de modo que la diferencia D entre el consumo de energía regulado y la oferta real de energía ORt de la red de suministro eléctrico (2) sea menor que la diferencia que había antes de la actuación sobre al menos uno de los parámetros de control.

2. Método para el control de un sistema de consumo de energía (1) según la reivindicación 1, donde el sistema de consumo de energía (1) está también adaptado para generar energía.

3. Método para el control de un sistema de consumo de energía (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, donde el sistema de consumo de energía (1) comprende una red de estaciones de bombeo (3a, …, 3n) , comprendiendo cada una de ellas al menos una bomba (4a, …, 4n) que actúa bombeando agua desde al menos un depósito inferior (A, A’, …, An) a al menos un depósito superior (B, B’, …, Bn) .

4. Método para el control de un sistema de consumo de energía (1) según la reivindicación 3, donde el parámetro de control es la velocidad de bombeo de la al menos una bomba (4a, …, 4n) comprendida en una estación de bombeo (3a, …, 3n) .

5. Sistema de control (10) de un sistema de consumo de energía (1) conectado a una red de suministro eléctrico (2) , comprendiendo el sistema de control (10) ,

− unos medios de adquisición de datos (12, 13) adaptados para obtener mediciones de la oferta real OR y el consumo real CR de energía del sistema de consumo de energía (1) ,

− y unos medios de control (11) adaptados para recibir información de los medios de adquisición de datos (12, 13) y llevar a cabo el método de control del sistema de consumo de energía (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, actuando sobre al menos un parámetro de control del sistema de consumo de energía (1) .

6. Sistema de control (10) según la reivindicación 5, donde el sistema de consumo de energía (1) comprende una red de estaciones de bombeo (3a, …, 3n) , comprendiendo cada una de ellas al menos una bomba (4a, …, 4n) que actúa bombeando agua desde al menos un depósito inferior (A, A’, …, An) a al menos un depósito superior (B, B’, …, Bn) .

7. Sistema de control (10) según la reivindicación 6, donde el parámetro de control es la velocidad de bombeo de la al menos una bomba (4a, …, 4n) comprendida en una estación de bombeo (3a, …, 3n ) .

FIG 1

FIG 2

FIG 3