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Qué es una Comunidad Energética Local TSER 100% renovable

La Revolución del sector energético se producirá en la década del 2020 por la evolución de los precios de la Generación Renovable (Fotovoltaica y Eólica), el Almacenamiento con baterías de Ion-Litio y el coste de los Electrolizadores (generación de hidrógeno a partir del agua y la electricidad), como podemos ver en el cuadro adyacente.

TSER es una Comunidad Energética Local con energía eléctrica 100% renovable todos los días y todas las horas del año (365/24), basada en generación, almacenamiento y/o amoniaco: Sol, Eólica, Baterías y Amoniaco.

La comunidad TSER se puede crear con criterios de dimensión del sistema energético y en distintas ubicaciones geográficas: Pueblos, polígonos, comarcas, provincias, ...

TSER rompe los monopolios de las empresas eléctricas, con su generación de energía centralizada, y apoya los derechos energéticos individuales mediante un sistema Distribuido y Colaborativo de energía, creando un mercado energético centrado en el Prosumidor (cliente que consume, almacena y genera energía), gestionando la generación, el consumo y la eficiencia energética en el transporte (vehículo eléctrico) y la climatización (bombas de calor).

Beneficios sociales, económicos, políticos y ambientales, permitiendo un acceso justo a ciudadanos y negocios locales de los recursos y servicios energéticos con oportunidades de inversión, y la posibilidad de crear ingresos que se generan y permanecen en la comunidad local.


La dimensión de una Comunidad TSER depende de la ubicación geográfica, los consumos energéticos de la Comunidad y la disponibilidad de agua.

    - Fotovoltaica: Recursos Solares en tejado y suelo
    - Eólica: Recursos Eólicos en tejado y en suelo
    - Baterías de almacenamiento en la comunidad y en las casas
     -Amoniaco: Agua + electricidad + aire.

El algoritmo de los elementos de TSER 100% renovable sigue una curva en U de costes. El objetivo del algoritmo es obtener la combinación al menor coste.

El sistema de generación de la comunidad TSER tiene un exceso de electricidad anual (Energía Tser) con coste marginal casi cero. La forma social de la Comunidad TSER puede ser Cooperativa, empresa Mixta público/privada o empresa Privada con posibilidad de socios prosumidores.

TSER fomentará la electrificación y la eficiencia de la Comunidad y en los miembros de la misma, así como la creación de empresas asíncronas:

    - Movilidad/Transporte: Vehículo eléctrico.
    - Estaciones de carga: Rápidas y lentas, Públicas y Privadas.
    - Bombas de Calor: Frio/calor y ACS con Aerotermia.
    - Bombas de Agua: Sistemas de Regadío.
    - Gestión y reciclaje de agua, residuos sólidos, alpeorujo.
    - Procesos Industriales: Amoniaco.
    - Agricultura: Fomento Tractores y maquinaria eléctrica.




Generación FOTOVOLTAICA en tejado y en suelo

- Año 2019: Precio de 0.8 $/watio.

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Almacenamiento diario, semanal por BATERÍAS de Ion-Litio, Redox, ...

- Definición: Dispositivo que convierte la energía química almacenada en corriente eléctrica.
- Elementos: Electrodo positivo (cátodo), Electrodo negativo (ánodo) y electrolito que es un compuesto (líquido, gel, sólido, …) que permite que los iones se muevan entre los electrodos.
- Parámetros de la Batería:
    - Tensión (V): Diferencia de potencial entre los electrodos
    - Intensidad de corriente (A): Carga eléctrica transferida
    - Energía (kwh): Energía almacenada en la batería.
    - Potencia (Kw): Energía eléctrica transferida por unidad de tiempo.
    - Ciclos: La vida de una batería se miden en los ciclos de carga y descarga.
    - Profundidad de carga/descarga: es el porcentaje de la energía almacenada en la batería que se usa durante un ciclo de carga o descarga.
- Tipos de baterías atendiendo a su composición:
    - Plomo-ácido, Níquel-hierro (Ni-Fe), Níquel-Cadmio (Ni-Cd), Níquel-hidruro metálico (Ni-MH)
    - Iones de Litio: Electrolito compuesto de una sal de litio. Ánodo de Grafito
    - LiFePo4 Cátodo de Litio Fosfato de Hierro
    - NCM: Cátodo de Níquel Cobalto Manganeso (911)
- Futuro baterías:
    - Electrolito sólido: La separación entre el ánodo y cátodo es un sólido.
    - Baterías de flujo: La carga y descarga se hace por dos componentes químicos. Vanadio, Zinc, ..
    - Metal Aire: Ánodo de metal y cátodo de aire.

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El AMONIACO como vector energético

Hidrógeno (H2). Características

- Mercado actual del Hidrógeno. Ver tabla.
- No existe de forma aislada en la naturaleza (Agua, carbón, gas natural, etc.)
- Hidrógeno verde: Electrolizador. Electricidad + Agua.
- Almacenamiento y distribución poco eficiente: Presión 700 Bares, líquido a 253 grados bajo cero.
- Fragilización (debilitamiento) del metal de los tanques de almacenamiento y tuberías de distribución.
- Altamente Inflamable.
- No competencia en movilidad (baterías), energía (electricidad) y calor (bombas de calor).
- Sólo se usará como matería prima en la industria H2Química: Amoniaco y Metanol


Transporte con Baterías: Eficiencia de las distintas tecnologías

- El hidrógeno es más caro que la electricidad directa.
- En el transporte pesado, el camión SEMI tiene una carga de 40 Tm y una autonomía de 1.000 Km.
- En los trenes, la autonomía con baterías se soluciona con otro vagón más de baterías.
- En transporte marítimo y aéreo de grandes distancias, ya se está probando el motor de Amoniaco.

Tabla de tecnologías eléctricas de generación de calor

Etapas para sustitución de combustibles fósiles

- Etapa 1: Es el 66% de la demanda industrial en la UE.
- Etapa 2: Es el 12% de la demanda de energía en los procesos industriales de la UE.
- Etapa 3: Es el 21% de la demanda de energía industrial en la UE.
- Se excluye la energía de los procesos industriales donde los combustibles fósile son materia prima: Acero, Cemento, ...


Amoniaco (NH3). Características

- Actualmente se produce principalmente con Gas Natural + aire por el proceso de Reformado de Vapor.
- Altamente contaminante el amoniaco procedente del reformado de vapor.
- Amoniaco verde: se produce con electricidad + agua + aire: Electrolizador + Reactor de Haber-bosch
- Densidad de energía por volumen mayor que el hidrógeno.
- Fácil de almacenar: Líquido a 11,72 bares o 33 grados bajo cero
- Baja inflamabilidad, aunque es altamente tóxico
- Mercado mundial de 180 MTm: 85% en fertilizantes.
- CEL-TSER: Generación de Fertilizantes en el mundo rural.
- CEL-TSER: Sinergia intercambio de energía eléctrica entre Planta de Amoniaco-CEL.
- CEL-TSER: Sistema Respaldo Diario/Estacional en Comunidades Aisladas.


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La MICRORRED eléctrica

Propiedades de la Microrred

- Algoritmo de funcionamiento de MicroRed (VPP).
- MaaS: MicroRed como Servicio
- Posible uso de Red Propia o Red de Distribución estándar.
- Telecomunicaciones 4G/5G.
- Sistema Distribuido y Colaborativo.
- Blockchain con contratos P2P para los intercambios de generación, almacenamiento y consumo.
- Vehículos eléctricos, Cargadores (vePark).
- Frio/Calor y ACS por bombas de calor(Aerotermia).


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Tipos de Comunidades Energéticas Locales TSER

Atendiendo al sitio de TSER

- Comunidades de Propietarios.
- Polígonos empresariales.
- Residenciales.
- Poblaciones.
- Municipios.
- Comarcas.
- Islas.

Atendiendo al Ente Social Jurídico para crear TSER

- Entidades existentes: Comunidad de propietarios, asociación empresas, ....
- Creación entes Jurídicos: Cooperativas, empresas públicas, empresas privadas, empresas mixtas público-privadas.

Atendiendo a la dimensión TSER

- Número de potenciales prosumidores: Básica ( Prs <= 100) ,Normal (100 > Prs <= 1000), Gran Cuenta ( Prs > 1000).
- Capacidad de Generación, Almacenamiento y Consumo: Básica (Kw <= 100), Normal (100 > Kw <= 1.000), Gran cuenta (Kw > 1.000).
- Central de Amoniaco: TSER completa.

Atendiendo a la propiedad de los recursos energéticos de la comunidad

- La comunidad TSER como propietario de los Recursos Energéticos.
- Cada prosumidor puede ser propietario de sus recursos.

Atendiendo a la conexión a la RED

- Comunidad TSER Aislada. Generador de Respaldo
- Comunidad TSER Conectada. Compra/venta de electricidad

Atendiendo a la red de Distribución

- Comunidad TSER conectada a la red de Distribución.
- Comunidad TSER con red de Distribución propia.


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Prosumidores: Consumen, y/o Generan, y/o Almacenan y/o Comparten y/o Venden ENERGÍA

Definición

El concepto es un acrónimo formado por las palabras productor y consumidor.
En 1972, Marshall McLuhan y Barrington Nevitt sugirieron, en su libro Take Today (p. 4), que con la tecnología electrónica el consumidor podría llegar a ser un productor al mismo tiempo.
Si buscamos la definición pura y dura, nos encontramos con que el concepto fue acuñado por primera vez en 1980 por el escritor estadounidense Alvin Toffler en su libro The Third Wave (La Tercera Ola). En él, Toffler hacía referencia a un nuevo tipo de consumidor, uno que sería capaz de implicarse de tal forma en el producto o servicio, que llegaría a transformarse en una parte activa de la creación de los mismos, es decir, en un consumidor que interviene en el proceso de producción.


Atendiendo a las funciones Energéticas

- Prosumidor Básico: Sólo consume.
- Prosumidor Normal: Consume y (Genera y/o Almacena).

Atendiendo al Ente Social Jurídico del Prosumidor

- Hogar: Personas Físicas
- Empresa: Pueden ser autónomos o pymes.
- Administración Pública: Ayuntamiento, Colegios, Hospitales, ....

Atendiendo a la dimensión del Prosumidor en Kw de Potencia

- Residencial: Potencia <= 10 Kw
- Comercial: 10 Kw > Potencia <= 15 Kw.
- Industrial: Potencia > 15 Kw

Atendiendo a la propiedad de los recursos energéticos del prosumidor

- Recursos Propios: La generación y el Almacenamiento son propiedad del prosumidor.
- Recursos Ajenos: Generación y Almacenamiento del prosumidor es de la Comunidad TSER.

Atendiendo a la Relación Jurídica entre el Prosumidor y la Comunidad TSER

- NO Socio: El prosumidor no es socio de la Comunidad.
- Socio: El Prosumidor es SOCIO de la Comunidad TSER.


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Gestión de TSER: Jurídica, Participativa, Técnica, Administrativa y Eficiencia

Gestión de la Comunidad TSER

Toda comunidad TSER tiene un sitio web (http://pueblo.tser.es) y una app cliente (android, apple) que permita la gestión, información y participación tanto de la Comunidad TSER (empresa) como de los prosumidores.


Gestión Jurídica

- Forma Social de la Comunidad TSER: Cooperativas, empresa mixta público-privada.
- Estatutos Comunidad TSER.
- Órganos de Gestión.
- Comité Técnico.
- Órganos de Participación.
- Transparencia. Carta de Servicios

Gestión Participativa de prosumidores

- Órgano Participativo
- Formación.
- Información.
- Eventos
- Blog de Noticias
- Foro de Comunidad

Gestión Técnica

- Dimensión de la Comunidad TSER, dependiendo del tipo de Comunidad
- Instalación de Hardware de Comunidad TSER - Generación, Almacenamiento
- Gestión Energética y Económica de la Microrred
- Análisis mediante Big Data de datos energéticos tanto de la Comunidad como de los Prosumidores
- Gestión predictiva de generación, almacenamiento y mantenimiento.

Gestión Administrativa

- Gestión de Prosumidores: Altas, bajas, modificaciones.
- Gestión de ayudas y subvenciones: Nacional, Comunidad Autónoma, Municipal.
- Gestión de Eficiencia: Cargadores, Bombas de calor, rehabilitación de casas.
- Liquidación Mensual y Anual de prosumidores. Consumo, generación y almacenamiento
- Cuadro de Mando: Energía, Prosumidores, Económico, Eficiencia, Social.
- Reuniones: Asamblea, Consejo, Comités
- Amoniaco.
- Compra/Venta electricidad.

Gestión de la Eficiencia en la Comunidad TSER y los Prosumidores

- Sistema Inteligente de Gestión de Energía: Prosumidores con un SEMS conectado en la nube con el sistema de gestión de la comunidad TSER
- Vehículo eléctrico, cargadores privados: Cargador bidirecciónal. Prosumidor a VE y VE a Prosumidor.
- Vehículo eléctrico, cargadores públicos: Servicio de vePark (Aparcamiento Eléctrico Inteligente y Vigilado). Concesión en tiempo compartido
- Climatización y ACS con bombas de calor por Aerotermia o Geotermia
- Rehabilitación de Edificios: obras de mejora de eficiencia energética en edificios y viviendas


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