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Modelación de sistemas energéticos urbanos: un enfoque integral

Anahi Molar Cruz, M.Sc.

Universidad Técnica de Múnich

Departamento de Sistemas Energéticos Renovables y Sustentables

Tercer Encuentro y Primer Congreso Internacional de la Red SUMAS

Cuernavaca, México a 13 de Septiembre de 2017

Contenido

2Anahi Molar Cruz (TUM ENS) | 13.09.2017 | 3er Encuentro y 1er Congreso Internacional de la Red SUMAS

MOTIVACIÓN

El proceso de urbanización

El reto: planeación urbana integral

MODELIZACIÓN DE SISTEMAS ENERGÉTICOS URBANOS

¿Qué son?

intus: integrated urban energy system

2

3 CONCLUSIONES

1


MOTIVACIÓN



1

3 CONCLUSIONES


¿Qué son?


2

Urbanización global

4

75% de la población vivirá en centros urbanos para el 2050 (UN Habitat, 2010)

Anahi Molar Cruz (TUM ENS) | 13.09.2017 | 3er Encuentro y 1er Congreso Internacional de la Red SUMAS

0%

20%

40%

60%

80%

100%

1925 1950 1975 2000 2025 2050

Pe

rce

nta

ge

of u

rba

n p

op

ula

tio

n 2010

Source: UN Habitat (2010)

Urbanización en América Latina: causas

5

América Latina se proyecta como la región más urbanizada al 2050 (UN Habitat, 2010)


Source: UN Habitat (2010)

Flujo rural Crecimiento natural

0%

20%

40%

60%

80%

100%

1925 1950 1975 2000 2025 2050

Pe

rce

nta

ge

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rba

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op

ula

tio

n

LatinAmerica

1990

Ciudades grandes

(> 1 mio.

habitantes)

Ciudades pequeñas

(< 1 mio. habitantes)

Urbanización en América Latina: consecuencias

6

Sources: aGoogle Earth (2017), bPablo Lopez Luz, The Syngenta Photography Award 2013

Urbanización en América Latina: consecuencias

7

Sources: aGoogle Earth (2017), bPablo Lopez Luz, The Syngenta Photography Award 2013

Retos urbanos en América Latina

8

La planeación energética urbana integral es indispensable


Technology design

Gestión de recursos

Eficienciaenergética

MovilidadInclusión

social

Bienestarciudadano

Susten-tabilidad

Evolución

constante

Crecimiento

continuo

Herramientas



¿Qué son?


2

MOTIVACIÓN



1

3 CONCLUSIONES

Sistemas energéticos urbanos

10

¿Qué son?


“Sistema formal que

representa los procesos

combinados de adquisición y

uso de energía para

satisfacer las demandas

energéticas finales de un

centro urbano”

(Keirstead, 2013)

Físico

Social

Económico

RegulatorioUrbano

Ambiental

Modelización de sistemas energéticos urbanos


Modeloenergético

urbano

Físico

Econó-mico

Social

Ambien-tal

Urbano

Regu-latorio

Source: HelloDF

¿Cómo se comporta cada

elemento del sistema?

Sistemas complejos

12

Pájaros, hormigas, neuronas, seres humanos: Acciones individuales que convergen en

comportamientos colectivos


Comportamiento emergente¿Cómo interactúan los

elementos entre sí?

1. Cercanía

2. Velocidad

3. Dirección

Source: giphy.com

Los centros urbanos como sistemas complejos

13

¿Cómo simplificar una ciudad?


Guadalajara, Mexico Source: Google Earth (2016)

Urban

Regulatory

Physical

Economic

Social

Environmental

t_0

Los centros urbanos como sistemas complejos

14

¿Cómo simplificar una ciudad?


Guadalajara, Mexico Source: Google Earth (2016)

Generación de

energía local

Emisiones de

CO2

…

Uso de suelo

Población

(densidad, edad)

Estrato socio-

económico

Número y tipo

de edificios

Demanda

energética

t_0

Los procesos del sistema energético urbano


Demandaenergética

Generación de energía

Impactoambiental

Low energy demand

High energy demand

With renewables

No renewables

Low CO2 emissions

High CO2 emissions

Expansión urbanay densificación

Non-urban

Urban (t_0)

Urban (t_1)

Urban (t_2)

Urban (t_3)

intus: integrated urban energy system model

16

El modelo open-source


Expansión

urbana y

densificación

Integración de

energías

renovablesDemanda

energética

Impacto

ambiental

Caso de estudio: Guadalajara


GuadalajaraJalisco, Mexico

Centro de Innovación en Ciudades Inteligentes

Segundo centro urbano más

poblado de México con 4.5

millones de habitants.

Tasa de crecimiento annual

de 1.7%. 70% de la

población de Jalisco estará

concentrada en la ZMG

Centro de actividad

económica

Contenido


MOTIVACIÓN




¿Qué son?


2

3 CONCLUSIONES

1

Los modelos…

• son representaciones simplificadas de la realidad que ayudan al

entendimiento del fenómeno que representan

• son particulares a la aplicación para la cual son desarrollados

• limitan el conocimiento total del fenómeno

• son herramientas muy importantes para la toma de decisiones

El estudio de las ciudades como sistemas complejos…

facilita un análisis integral de la ciudad

toma en cuenta la interacción humana

requiere gran cantidad de datos

Conclusiones


¡Gracias por su atención!

Anahi Molar Cruz, M.Sc.

[email protected]

+49 (0) 89 249 10453

mailto:[email protected]

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