Resumen de Achieving energy efficient districts: Contributions through large-scale characterization and demand side management.
- español
Se espera que los edificios sean cada vez más eficientes y sostenibles, puesto que son esenciales para las políticas energéticas y los esfuerzos hacia la mitigación del cambio climático. Por esta razón, es muy importante desarrollar nuevos modelos energéticos, con especial atención al sector residencial. La presente Tesis parte de que la escala de distrito es la óptima para mejorar el comportamiento de la edificación. Además, permite aumentar la integración de energías renovables y llevar a cabo planteamientos innovadores como la gestión de la demanda a través de una precisa caracterización de los distritos.
Se muestran varias aplicaciones para la evaluación de los potenciales solares y las demandas energéticas de regiones enteras, usando modelos 3D de ciudades. Las ventajas ofrecidas por los procedimientos de gestión de la demanda en edificios y distritos también son investigadas, presentando dos aplicaciones que se benefician de estrategias de tarificación dinámica o de la participación en los mercados de reserva. Las desventajas de la mayoría de procedimientos actuales a gran escala también son destacadas, y se presenta una nueva herramienta capaz de llevar a cabo simulaciones dinámicas de distritos completos de forma simple y precisa.
Además, se desarrolla una metodología para la caracterización apropiada de distritos a través de monitorización, validada y empleada en dos aplicaciones. La primera trata la caracterización un distrito compuesto por edificios con un uso limitado de la climatización, y la segunda la evaluación de los beneficios que podrían obtenerse de la explotación de las sinergias entre los edificios de un distrito. Como última contribución de la Tesis, se propone una nueva metodología completa para la caracterización y optimización de cualquier distrito existente.
- English
Buildings are increasingly expected to be more efficient and sustainable since they are essential to energy policies and climate change mitigation efforts. For this reason, it is very important to develop new energy models, with special attention to the residential sector. The present Thesis aims to justify the selection of the district scale as the optimal one to improve the energy performance of the built environment. In this way, renewable energy integration may be increased and innovative approaches such as demand side management may be carried out through the accurate characterization of districts.
Several applications are shown to evaluate the solar potentials and the energy demands for entire regions by using 3D city models. The advantages offered by demand side management approaches in buildings and districts are investigated, presenting two applications that benefit from dynamic pricing strategies or the participation in reserve markets. The drawbacks of most current approaches on a large scale are highlighted, and a new tool capable of performing dynamic simulations of whole districts in a user-friendly and accurate way is presented.
In addition, a methodology for a proper characterization of districts through monitoring is developed, validated, and used for two applications. The first one characterizes a district consisting of buildings with a limited use of air-conditioning, and the second one evaluates the benefits that could be obtained from the exploitation of the synergies between the buildings of a district. As a last contribution of this Thesis, a new comprehensive methodology for the characterization and optimization of any existing district is proposed.
