La flexibilidad energética en acción: así funcionan los pilotos reales de MELIXA

Como hemos visto en artículos anteriores, MELIXA es un proyecto centrado en desarrollar una metodología que permita agregar pequeños y medianos consumidores para que puedan participar activamente en los mercados de flexibilidad eléctrica.  Como es de esperar, todo proceso de desarrollo tecnológico necesita escenarios reales para realizar sus primeras pruebas e iteraciones, sobre todo, si se trata de algo tan complejo como participar en los mercados eléctricos y en los servicios asociados a la operación de la red . Es aquí donde entran en juego los pilotos del proyecto, que permiten validar la plataforma en condiciones reales y evaluar cómo distintos recursos energéticos pueden aportar flexibilidad al sistema eléctrico. 

Piloto 1: Manzanares el Real, una comunidad energética en acción 

El primero de nuestros escenarios de prueba es Manzanares el Real, un municipio de la sierra de Madrid con el que colaboramos en el desarrollo de su comunidad energética, ManzaEnergía. ManzaEnergía constituye uno de los principales entornos de validación del proyecto, permitiendo probar mecanismos de flexibilidad en una comunidad energética real. Este piloto es un pilar fundamental para MELIXA por dos razones: primero, por el compromiso y la motivación de su comunidad y segundo, porque nos ha permitido construir sobre una base de gestión energética que ya existía en el municipio. Utilizando ese conocimiento previo, el proyecto ha incorporado nueva infraestructura de monitorización específica en la Biblioteca y en el Hogar del Mayor, que junto al Polideportivo municipal, completan el ecosistema de edificios públicos seleccionados para participar en la agregación. Cada uno de estos activos aporta flexibilidad de una forma diferente, permitiendo al proyecto explorar distintos mecanismos de participación en los mercados eléctricos.

La flexibilidad comienza en los edificios públicos

Dentro de esta comunidad energética local (CEL), se cuenta con diversos activos clave para el acceso a la flexibilidad y el ahorro energético, distribuidos en tres edificios municipales: el polideportivo (donde se ubican la batería y una planta fotovoltaica colectiva), la biblioteca y el hogar del mayor. Para entender cómo se usarán sus activos dentro del proyecto, nos centraremos primero en la Biblioteca y el Hogar del Mayor, ya que ambos tienen como recurso principal de flexibilidad sus sistemas de climatización (HVAC, por sus siglas en inglés) como aerotermia o aire acondicionado inteligente.  Estos dos edificios disponen de sistemas basados en tres unidades exteriores, o bombas de calor, que suministran calor o frío a una serie de unidades interiores. Hasta ahora, los sistemas de climatización  se gestionaban de forma puramente manual con un control centralizado en el propio edificio, sin embargo, gracias a los dispositivos instalados por el proyecto, dicho control se ha automatizado y puede operarse de manera remota.

¿Pero cómo se logrará sacar partido a estos edificios? El punto de partida es la recopilación de datos, específicamente mediante la medición de los consumos y las temperaturas de la climatización. Para ello, el proyecto se apoya en una arquitectura de datos diseñada para medir y extraer lecturas en tiempo real o cuasi real, lo que permite conocer la situación exacta de los edificios en todo momento.

Con esta información y el trabajo coordinado de los partners, el sistema analiza los patrones de consumo y realiza predicciones. A partir de ahí, la plataforma calcula la flexibilidad en bruto disponible en la biblioteca y en el hogar del mayor, definiendo bandas de potencia específicas asociadas a determinados bloques temporales.

Esta flexibilidad se materializa mediante subidas (aumentos de consumo) o bajadas (reducciones de demanda) programadas. De este modo, se consigue adaptar la demanda para ofrecer esta reserva tanto en los mercados de balance del operador del sistema (REE, Red Eléctrica de España) ,pudiendo participar en servicios avanzados de flexibilidad y balance eléctrico. , como en los futuros mercados locales operados por las distribuidoras (DSO). El confort térmico o temperatura ideal de los usuarios se garantiza imponiendo unos límites de temperatura, los cuales terminan de acotar la potencia disponible de los edificios. Cabe recalcar que esta traducción de grados de temperatura a kilovatios de potencia es posible gracias a los algoritmos de control predictivo (MPC) que operan en los edificios , una tecnología que además se complementa con un gemelo digital diseñado para simular y validar virtualmente el comportamiento de toda la comunidad.

Una batería comunitaria preparada para aportar flexibilidad

Continuando con los edificios públicos de Manzanares el Real, el siguiente gran protagonista es el Polideportivo municipal. Este complejo tiene instalado un activo clave para el proyecto: una batería de 46 kWh capaz de almacenar energía renovable y ponerla a disposición de la red cuando sea necesario. Por definición, el almacenamiento eléctrico es el recurso idóneo para participar en los mercados de flexibilidad. Hasta ahora, el uso en la comunidad de este activo se basaba en el autoconsumo y en el arbitraje energético, es decir, almacenar los excedentes de la planta fotovoltaica individual de 20 kWp instalada en el propio edificio o absorber energía de la red en horas valle baratas para liberarla en las horas más caras.

Sin embargo, MELIXA introduce un cambio radical en la operación de este equipo. Utilizando las predicciones de consumo y generación, la plataforma calcula la flexibilidad en bruto de la batería para ofrecer en las franjas de reserva que solicita el sistema.Esto supone un cambio sustancial en el modelo de retribución. En lugar de buscar beneficios únicamente mediante la inyección puntual de energía, la comunidad obtiene ingresos por mantener disponible y reservada esa capacidad de potencia a lo largo del tiempo.  El sistema desarrollado garantizará siempre y de manera prioritaria que se podrán suplir las demandas operativas del polideportivo.

Finalmente, gracias a que este piloto es una comunidad energética, y a que la plataforma está diseñada precisamente para operar a escala comunitaria, toda esta flexibilidad en bruto se puede agregar de forma conjunta. Mientras que un pequeño consumo individual apenas puede aportar unos pocos kilovatios debido al tamaño de su demanda, su agrupación permite alcanzar potencias mucho mayores. Esta escala colectiva es la que verdaderamente resulta relevante para la red de distribución y, en última instancia, la que permitirá cumplir con los exigentes requisitos para competir en los mercados eléctricos.

Más allá de la tecnología, el piloto demuestra cómo una comunidad energética puede convertirse en un actor activo del sistema eléctrico y no únicamente en una consumidora de energía.

Piloto 2: Mediana de Voltoya: cuando el agua también aporta flexibilidad

El segundo piloto que participa en el proyecto es el de Mediana de Voltoya, un pueblo de Ávila, con un sistema particular de gestión de agua de consumo y el encargado de aportar la flexibilidad en este caso. Al ser un proyecto innovador MELIXA no solo busca el uso de activos habituales, como pueden serlo los anteriores, si no que decide adentrarse en recursos mucho más particulares.

Los depósitos de agua como reserva energética

La red de agua de Mediana se basa en depósitos de almacenamiento que se rellenan desde una serie de pozos mediante bombas de extracción. Sin entrar detalles técnicos, cuando un depósito desciende de nivel, el agua es impulsada por las fuentes disponibles y, según su concentración de nitratos, pasa por una desnitratadora antes de clorarse para ser apta para el consumo. Lo verdaderamente interesante para el proyecto es la capacidad de intervenir en este proceso de activación de las bombas según el nivel de los tanques. ¿Pero cómo puede convertirse esto en un activo flexible? El truco está en monitorizar y gestionar estratégicamente el volumen disponible en los depósitos : activar el bombeo para acumular agua equivale a aumentar temporalmente el consumo eléctrico de forma controlada, con la peculiaridad de que aquí no hay una descarga programada hacia la red eléctrica, sino que el vaciado se produce de forma natural a medida que el pueblo consume el agua.

Para gestionar esta capacidad de flexibilidad, el proyecto aprovecha que el municipio ya contaba con una infraestructura de monitorización previa gracias al proyecto Territorio Rural Inteligente de Castilla y León, el cual disponía de sensores para el control del bombeo y del agua. En este sistema, las bombas funcionan bajo una lógica de «todo o nada» (encendido o apagado), lo que significa que no pueden operar a media carga. Por lo tanto, la flexibilidad en bruto se conseguirá manteniendo estratégicamente una franja del depósito sin llenar. Este margen vacío es el que permitirá activar el bombeo bajo demanda cuando se reciban las consignas de la red.

Por supuesto, los límites de este volumen comprometido se calculan de forma dinámica mediante las predicciones de consumo, garantizando siempre que el suministro de agua sin cortes para los vecinos esté asegurado. Además, al tratarse de un recurso tan crítico para la población, la operación no se ejecutará físicamente sobre el terreno para evitar cualquier riesgo de desabastecimiento, sino que se validará de forma virtual usando los servicios de gestión al Gemelo Digital desarrollado en el proyecto.

De este modo, Mediana de Voltoya se convierte en el ejemplo perfecto de que la flexibilidad energética puede encontrarse en los recursos más inesperados. Al transformar un servicio municipal básico en un activo controlable, el proyecto demuestra que los municipios rurales y en situación de reto demográfico también pueden convertirse en piezas clave de la transición eléctrica y sostenibilidad rural, que colaboren activamente con la seguridad de la red.

De la teoría a la práctica

Aunque los recursos utilizados en ambos pilotos son muy diferentes, los dos casos persiguen un mismo objetivo: demostrar que la flexibilidad distribuida puede convertirse en un recurso valioso para el sistema eléctrico.

Los pilotos de Manzanares el Real y Mediana de Voltoya muestran que esta flexibilidad puede encontrarse en activos muy diversos, desde sistemas de climatización y baterías comunitarias hasta infraestructuras municipales de agua. A través de estos entornos reales, MELIXA está validando nuevas formas de integrar recursos distribuidos en la operación del sistema eléctrico, contribuyendo a una mayor integración de energías renovables y a la construcción de una red más resiliente.

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