Energy flexibility under the IoT paradigmthe role of occupants

Resumen

En el contexto de la crisis energética y la lucha contra el cambio climático, no podemos ignorar que el consumo de energía primaria en los edificios representa el 40% del total, creando picos de demanda que no son sostenibles para la red eléctrica. Una contramedida ampliamente aceptada consiste en modificar los patrones de consumo de los usuarios mediante una serie de estrategias denominadas Respuesta a la Demanda, que aplican tecnologías IoT a las estrategias energéticas en los edificios. Involucrar a las personas en las estrategias añade complejidad, ya que están implicados varios temas transversales: confort térmico, falta de conocimiento, aceptación de nuevas tecnologías, creencias de comportamiento, etc. Para explorar estas facetas del papel de los usuarios en las estrategias de flexibilidad energética bajo el paradigma IoT, es necesario un enfoque multidisciplinar. La finalidad de comprender la transición energética y tecnológica que estamos experimentando ha llevado a la definición de los objetivos a continuación: O1. Identificar los retos y facetas relacionados con la transición energética y tecnológica. O2. Estudiar el papel otorgado a los usuarios en las estrategias consideradas, hacia una visión del problema centrada en el usuario. O3. Analizar el estado del arte de la aplicación de IoT a la eficiencia energética y las estrategias de flexibilidad. O4. Evaluar la aceptación de los usuarios a las principales estrategias de eficiencia y flexibilidad energética, en el marco de plataformas IoT. O5. Estudiar la interacción de los usuarios finales con las tecnologías inteligentes durante las estrategias consideradas. O6. Estimar el confort térmico de los usuarios durante las estrategias de eficiencia energética y flexibilidad. O7. Apoyar métodos para aliviar la carga de la red eléctrica y responder a su necesidades. O8. Ofrecer las herramientas cognitivas para optimizar la planificación de eventos de DR a nivel de distrito. La metodología utilizada para cubrir estos objetivos se basa en varias técnicas. A través del estado del arte, fue posible distinguir a los consumidores en función de sus roles y crear una metodología adaptada para cada categoría. Para los consumidores que no están inscritos o no conocen los programas de Respuesta a la Demanda, se creó un cuestionario para evaluar la concienciación y la actitud de los consumidores hacia el tema. También, se utilizaron pruebas de significación para detectar qué aspectos influyen en sus decisiones. En el caso de los consumidores ya inscritos, utilizamos un conjunto de datos de termostatos para detectar comportamientos energéticos no eficientes. En este caso, se utilizó el “clustering” para categorizar la aceptación y los patrones de uso de los ocupantes con el fin de crear grupos de consumidores con comportamientos similares, para proponer una aplicación de las estrategias a escala de distrito. En los resultados y conclusiones, se explica la necesidad de introducir tecnologías IoT como medio para conseguir soluciones personalizadas para los ocupantes. La respuesta de las personas dista mucho de ser objetiva ni unánime, por lo que la fórmula "one-fits-all" es difícilmente aplicable. El IoT se propone en este trabajo como nexo entre las necesidades de los usuarios y la red. También permite un enfoque centrado en el usuario, al asignar un papel activo a los usuarios finales y conducir a un uso más inteligente de la energía. Para lograrlo, es esencial la comunicación con los usuarios, ya que se demostró que bastaban explicaciones sencillas para despertar su interés. Los tiempos de cálculo pueden contenerse aplicando este principio a nivel de distrito. Los distritos pueden estar formados por usuarios que tengan comportamientos energéticos similares, o al menos información demográfica similar, ya que uno de los principales resultados de esta tesis es que tales características son predictoras del comportamiento.