Resumen de sistemas de gestión de energía y control de fugas para redes de agua inteligentes y agua digital
Autores: Giudicianni, Carlo; Herrera, Manuel; Nardo, Armando di; Adeyeye, Kemi; Ramos, Helena M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Resumen de sistemas de gestión de energía y control de fugas para redes de agua inteligentes y agua digital
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Simulación de procesos industriales
Palabras clave
Ciudades inteligentes
Concepto de uso de energía cero neto
Uso eficiente de energía
Compensación renovable
Redes eléctricas inteligentes
Producción de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Las ciudades inteligentes actuales y futuras se están moviendo hacia el concepto de uso de energía neto cero. Con este fin, el entorno construido también debería ser diseñado para un uso eficiente de la energía y desempeñar un papel significativo en la producción de dicha energía. En la actualidad, esto se logra centrándose en la demanda de energía en los edificios y en el equilibrio renovable relacionado con las redes eléctricas inteligentes. Sin embargo, los sistemas urbanos de distribución de agua transportan constantemente un exceso de energía hidráulica que potencialmente se puede recuperar para producir electricidad. Este documento presenta una revisión exhaustiva de las estrategias actuales para la producción de energía al revisar el estado del arte de los sistemas de agua inteligentes. También se discuten nuevas tecnologías (como sistemas ciberfísicos, gemelos digitales, blockchain) y nuevas metodologías (dinámica de redes, aprendizaje profundo geométrico) asociadas con el agua digital. El documento luego se centra en modelar la instalación tanto de microturbinas como de bombas como turbinas, en lugar/de manera conjunta con válvulas de reducción de presión, para demostrar aún más los métodos de recuperación de energía que permitirán la partición de la red de agua en áreas medidas de distrito. También se destacan los beneficios asociados en el control de fugas, como fuente de energía, y para contribuir a la resistencia general de la red. El documento concluye presentando futuras direcciones de investigación. Notablemente, se propone el agua digital como la principal dirección de investigación y operativa para los Sistemas de Distribución de Agua (WDS) actuales y futuros y como un marco holístico centrado en datos para la operación y gestión de las redes de agua.
Descripción
Las ciudades inteligentes actuales y futuras se están moviendo hacia el concepto de uso de energía neto cero. Con este fin, el entorno construido también debería ser diseñado para un uso eficiente de la energía y desempeñar un papel significativo en la producción de dicha energía. En la actualidad, esto se logra centrándose en la demanda de energía en los edificios y en el equilibrio renovable relacionado con las redes eléctricas inteligentes. Sin embargo, los sistemas urbanos de distribución de agua transportan constantemente un exceso de energía hidráulica que potencialmente se puede recuperar para producir electricidad. Este documento presenta una revisión exhaustiva de las estrategias actuales para la producción de energía al revisar el estado del arte de los sistemas de agua inteligentes. También se discuten nuevas tecnologías (como sistemas ciberfísicos, gemelos digitales, blockchain) y nuevas metodologías (dinámica de redes, aprendizaje profundo geométrico) asociadas con el agua digital. El documento luego se centra en modelar la instalación tanto de microturbinas como de bombas como turbinas, en lugar/de manera conjunta con válvulas de reducción de presión, para demostrar aún más los métodos de recuperación de energía que permitirán la partición de la red de agua en áreas medidas de distrito. También se destacan los beneficios asociados en el control de fugas, como fuente de energía, y para contribuir a la resistencia general de la red. El documento concluye presentando futuras direcciones de investigación. Notablemente, se propone el agua digital como la principal dirección de investigación y operativa para los Sistemas de Distribución de Agua (WDS) actuales y futuros y como un marco holístico centrado en datos para la operación y gestión de las redes de agua.