Por favor elija país e idioma:

La Energiefabrik incluye tres estaciones de carga para vehículos eléctricos. El horario de carga y la fuente de alimentación se seleccionan y controlan automáticamente en función de los planes de viaje almacenados digitalmente. (Fotografía: Franz Roßmann)

Si dispone de suficiente espacio para paneles solares, con el diseño, las redes y el control adecuados puede utilizar un sistema propio de suministro de energía prescindiendo totalmente de la red eléctrica pública y disfrutando de una reducción permanente en los gastos energéticos. Y eso es precisamente lo que ha hecho Provitec, gracias a la tecnología de control de B&R. Su innovador concepto de edificios eléctricamente autosuficientes es perfecto para centros logísticos, complejos de oficinas, tiendas minoristas y empresas con pocas necesidades energéticas.

Cuando abrió las puertas el nuevo complejo de oficinas y talleres, el director general de Provitec Robert Endress pasó más de una noche sin dormir. Llamado "Die Energiefabrik" (La fábrica de energía, o EnFa para abreviar), el complejo opera de forma totalmente independiente de la red eléctrica pública gracias al innovador sistema de suministro de energía desarrollado conjuntamente por Provitec y el constructor-propietario Friedhelm Widmann. El atrevido diseño futurista de este sistema era lo que provocaba el nerviosismo de Endress cuando empezó la actividad en el edificio.

No obstante, y desde que se inauguró el verano de 2014, la red de suministro del edificio todavía no ha sufrido ningún corte ni interrupción de la corriente. Tanto para Widmann como para las empresas que tienen alquilado un espacio en el complejo, no solo resulta decisiva la fiabilidad del suministro de energía sino también los ahorros económicos.

En la sala de control principal, un Automation Panel 900 IP65 con pantalla multitáctil de 8,5" sirve como interface de operario para la Energiefabrik. (Fotografía: Franz Roßmann)
La Energiefabrik almacena la energía excedente en un banco de baterías con una capacidad de 400 kilovatios-hora, que luego puede aprovecharse durante los períodos de poca luz solar. (Fotografía: Franz Roßmann)

Solo 6 centavos por kilovatio-hora

"Con nuestro diseño, un sistema de suministro energético autosostenido como este tiene unos costes de producción de electricidad que van de los 6 a los 20 centavos por kilovatio-hora, dependiendo del número de fuentes energéticas utilizadas", explica Endress. "Por lo tanto, en muchos casos vale la pena incluso aunque no se obtengan subvenciones oficiales".

Los 350 metros cuadrados para talleres y los 600 metros cuadrados para oficinas de la Energiefabrik reciben la electricidad, la calefacción y la refrigeración a partir de fuentes de energía 100% renovables. El sistema de suministro energético está diseñado de una forma tan efectiva que no es necesario disponer del respaldo de la red eléctrica pública, por lo que la energía no solo es respetuosa con el medio ambiente, sino también extremadamente barata. Los propietarios del edificio también evitan las tasas e impuestos que cobran algunos países por los sistemas de energía solar conectados a la red eléctrica pública.

Aunque los paneles solares se encuentran en el exterior del edificio, juegan un papel fundamental en el concepto de la Energiefabrik de Provitec para el suministro autónomo del edificio. (Fotografía: Provitec GmbH)

La combinación adecuada de fuentes sostenibles

El edificio debe su autonomía energética a una mezcla personalizada de fuentes de energía y medios de almacenamiento. El tejado y la fachada están revestidos con paneles solares que ofrecen una potencia nominal de 112 kilovatios (en condiciones de prueba estandarizadas). La electricidad que no se utiliza inmediatamente se almacena en un banco de baterías con una capacidad de 400 kilovatios-hora. Esto cubre aproximadamente el 80% de las necesidades energéticas del edificio y estabiliza el suministro de energía.

Durante períodos de luz solar insuficiente, se activa un equipo de cogeneración alimentado por biogás con una potencia eléctrica de 40 kilovatios. Para calentar y enfriar las habitaciones del edificio se utilizan tres bombas de calor. Cuando la energía solar es insuficiente, puede utilizarse la energía térmica proveniente del equipo de cogeneración para la calefacción.

Situado en Neuenstadt, justo al norte de Stuttgart, este innovador sistema de suministro energético produce suficiente energía sobrante como para alimentar a tres estaciones de carga para su flota de cuatro coches eléctricos, con un precio inferior a los 10 centavos por kilovatio-hora.

Necesidades energéticas previstas

"El control inteligente de los componentes individuales es esencial para la eficiencia y la eficacia del sistema en su conjunto", destaca Endress. La posibilidad de prever el suministro y la demanda de energía basándose en los datos meteorológicos juega un papel clave en este caso. Lo mismo puede decirse de la evaluación de los datos provenientes de un sistema de gestión de proyectos que permite apagar las luces y reducir la temperatura en las habitaciones vacías. El sistema también utiliza los horarios de los viajes de negocios para coordinar los ciclos de carga de la flota de vehículos eléctricos, con el objetivo de optimizar la utilización de las distintas fuentes de energía y evitar los cuellos de botella.

El sistema de control basado en el hardware de B&R utiliza las previsiones meteorológicas para predecir las necesidades energéticas y seleccionar una combinación adecuada de las fuentes de energía. (Fotografía: Franz Roßmann)

Convergencia de disciplinas

"Uno de los mayores retos de este proyecto", recuerda Endress, "fue reunir datos de disciplinas tan variadas como la automatización de edificios, la gestión de personal, la predicción meteorológica y los sistemas ERP".

El control de nivel superior que gestiona el sistema debe comunicarse con varios interfaces y formatos de datos, permitir las conexiones con bases de datos y ser capaz de gestionar ciertas tareas de los componentes de control. Para resolver estos exigentes requisitos, Provitec aprovechó su amplia experiencia en docenas de proyectos de automatización, así como en la programación e implementación del sistema Prodaisi MES, en el que se basa la nueva solución de gestión de la energía Proenergic.

Como plataforma de hardware para las numerosas bases de datos contenidas en su software, los ingenieros de Provitec eligieron sin dudarlo el Automation PC 910 de B&R, un PC industrial que concentra una inmensa potencia de cálculo en un reducido factor de forma. Para el control de nivel superior, Provitec seleccionó una CPU montada en un carril simétrico del sistema X20 modular, que gestiona diversos componentes del sistema que van desde las bombas de calor y las estaciones de carga hasta la iluminación. Se comunica a través de POWERLINK con tres subestaciones X20 que tienen un total de 440 puntos de E/S distribuidos por todo el edificio.

El panel de operario en la sala de control cuelga de un brazo articulado y se basa en un Automation Panel 900 IP65 con pantalla multitáctil de 18,5" y carcasa de acero inoxidable. También puede controlarse el sistema de forma remota a través de Internet.

"Estamos convencidos de que la solución de B&R nos ofrece más posibilidades técnicas de las que tendríamos con la competencia. Sin embargo, la mayor ventaja con B&R es la calidad de su servicio. Con todas las dificultades que esperas encontrarte en el transcurso de un proyecto tan complejo, B&R no nos falló ni una sola vez". Robert Endress, Director General de Provitec GmbH

El control adecuado para cualquier situación

"La tecnología de control de B&R utiliza un sistema abierto y tiene la flexibilidad necesaria para adaptarse a todos nuestros diferentes interfaces y formatos de datos", añade Endress. No obstante, ese no fue el único motivo por el que B&R se consolidó como la opción más clara en una etapa tan temprana de la planificación. Un aspecto como mínimo igual de importante fue la cómoda adaptabilidad que ofrecía su detallada cartera de productos, que incluía módulos de control industriales totalmente interoperables. "Nos permite cubrir todo el espectro, desde el más sencillo al más complejo".

El experto en automatización también elogia el entorno de ingeniería integrado de B&R: "Hemos crecido junto con Automation Studio, por lo que a veces quizás subestimamos su potencia y lo mucho que simplifica nuestro trabajo."

Incluso en días lluviosos, el sistema de suministro de energía de la Energiefabrik proporciona suficiente energía para toda una flota de vehículos eléctricos. (Fotografía: Franz Roßmann)

Resultados más rápidos

Endress aprecia los muchos detalles que contribuyen a optimizar el proceso de ingeniería, tales como un servidor web integrado y un interface SQL, que dan al control acceso directo a las bases de datos y a los sistemas ERP sin la molestia de programar el acceso desde cero o de adquirirlo por separado.

"Estamos convencidos de que la solución de B&R nos ofrece más posibilidades técnicas de las que tendríamos con la competencia. Sin embargo, la mayor ventaja con B&R es la calidad de su servicio. Con todas las dificultades que esperas encontrarte en el transcurso de un proyecto tan complejo, B&R no nos falló ni una sola vez".

Descargar artículo como PDF:

Por favor elija país e idioma:

B&R Logo