Projeto Portugal 2020

Código de operação Código que identifica cada projeto efetuado com recurso a fundos europeus.

Data de conclusão

Sumário

A operação centra-se no desenvolvimento de estratégias e soluções para a neutralidade carbónica nas cidades e que sejam ao mesmo tempo capazes de assegurar melhores condições de vida aos cidadãos no âmbito dos edifícios, dos bairros, e da cidade. O projeto DECARBONIZE define 3 linhas de investigação (Research Lines – RL) sobre as quais centra a sua atividade: • RL1: ENERGYSE – Energy system integration: multi-sector/multi-vector/multi-level • RL2: MULTIGOV – Multi-level governance and active citizenship • RL3: DIGITISE - Digitalisation and IoT: digital platforms and data markets A RL1 está centrada na integração de sistemas multi-energia para a neutralidade carbónica nas cidades, considerando que os cidadãos e os recentes avanços tecnológicos como parte da solução. Em primeiro lugar, pretende fornecer uma visão global do sistema energético local e do potencial de integração entre usos (energia e não energia), sectores e vetores, seguida da identificação e avaliação das ações técnicas e tecnologias que poderiam ser integradas no sistema. Juntamente com uma análise abrangente e abrangente do sistema energético local e das opções para a neutralidade local de carbono, este RL fornecerá também uma análise mais aprofundada de duas soluções técnicas que serão fundamentais na transição desejada, sendo a modelização energética dos edifícios e a integração das comunidades energéticas. Os objetivos específicos a cumprir passam: pela definição de casos de uso de energia e não energia (conforto, bem-estar, ambiente aquecido) e caracterização do quadro regulamentar aplicável; pela identificação de tecnologias (geração renovável, armazenamento de energia, etc.) e ações (integração de áreas verdes no ambiente construído, planeamento urbano e do uso do solo) para a neutralidade de carbono; pela modelização energética dos edifícios e estratégias de gestão da flexibilidade; pela integração dos recursos energéticos nas comunidades de energia A RL2 centra-se na promoção da governação a vários níveis e da cidadania ativa, baseada em abordagens de cocriação e no desenvolvimento de ferramentas específicas que possam alavancar o envolvimento de diferentes atores locais na transição energética. Esta RL está alinhada com o objetivo de nível superior de adotar uma abordagem centrada no cidadão, através da conceção de políticas e modelos de governação com a participação dos cidadãos, para abordar as lacunas existentes e apoiar ações a vários níveis neutras em termos climáticos. Aqui, há duas questões principais que precisam de ser consideradas: os modelos e políticas de governação em vigor, que devem permitir a integração do sistema energético a vários níveis e a transição para a neutralidade de carbono a nível local; e o empoderamento dos cidadãos e comunidades, tendo também em conta a população mais vulnerável (e as respetivas especificidades). Estas preocupações são traduzidas nos seguintes objetivos: estabelecer políticas a vários níveis e modelos de governação para as comunidades e cidades no sentido da neutralidade local de carbono e da qualidade de vida dos cidadãos; definir as ações e políticas energéticas para a capacitação e mudança de comportamento dos cidadãos e comunidades; desenvolver soluções dedicadas a populações vulneráveis. A RL3 foi concebida para apoiar a implementação dos diferentes modelos e abordagens concebidos em RLs anteriores através dos meios de digitalização e IoT. Mais precisamente, serão desenvolvidas ferramentas para a simulação dos modelos e casos de utilização definidos em linhas de investigação anteriores nesta LV. Esta linha de investigação centrar-se-á principalmente no desenvolvimento de modelos orientados aos dados, plataformas IoT e aplicações de digital twins direcionadas aos desenvolvimentos da RL1 e RL2. Isto incluirá a conceção e criação de abordagens orientadas para os dados, orientadas para apoiar todas as características dos modelos definidos na RL1. Todos os dados disponíveis de diferentes fontes (ex. sensores e contadores inteligentes) serão considerados nesta RL, desenvolvendo ferramentas digitais para a sua recolha e simulação, tendo em conta as especificidades definidas no RL1. Assim, os principais objetivos científicos a cumprir nesta linha de investigação são: • Modelos orientados por dados para cidades inteligentes sustentáveis; • Promover e apoiar serviços de dados relacionados com o uso e gestão de energia, considerando questões de privacidade dos dados; • Criação de digital twins. Modelos orientados aos dados aplicados às cidades inteligentes sustentáveis estão a tornar-se cruciais à medida que as cidades contam com cada vez mais instrumentação, dados e informatização. Mais precisamente, a crescente monitorização e automatização das cidades através de sensores e equipamentos digitais gera uma enorme quantidade de dados que precisam de ser avaliados, tratados e interpretados de modo a serem úteis para a otimização de processos que visam aumentar a eficiência energética e não-energética. Os modelos baseados em dados são especialmente importantes para a análise dos edifícios, no que diz respeito às suas diferentes características (ex.: construtiva, energética, etc.). A eficiência energética dos edifícios depende fortemente da utilização do edifício e, por conseguinte, as abordagens a modelos baseados em dados permitem um controlo mais específico e detalhado do consumo de energia no edifício, com o objetivo de otimizar o uso de energia. Diversos trabalhos têm procurado as melhores técnicas e métodos, aplicados a modelos baseados em dados, para alcançar elevados níveis de eficiência, gerando poupanças tanto a nível económico como ambiental. No entanto, há uma falta de modelos completos e eficientes baseados em dados para lidar com as questões enumeradas no RL1. Desta forma, o RL3 apoiará o RL1 com modelos orientados aos dados para permitir a sua aplicação na modelação da física dos edifícios, mercados energéticos, entre outros. Os digital twins tornaram-se amplamente difundidos na indústria, como uma réplica digital de sistemas físicos que podem ser modelados e simulados em modo offline e online. No sector da energia, estes são construídos com base em informação massiva de modelos, sensores e dados operacionais que permitem a criação de réplicas digitais do sistema físico tanto do lado da rede como do lado da procura (edifícios, bairros, cidades). No DECARBONIZE serão utilizados digital twins, mapeando elementos físicos numa plataforma digital, para simular o comportamento do sistema físico em diferentes cenários, apoiando testes e validações de decisões e eventos que possam ocorrer permitindo a emulação de diferentes cenários. Dessa forma serão estudadas e validadas aplicações energéticas e não-energéticas para otimizar o funcionamento de edifícios, comunidades, cidades e redes de energia.