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Desarrollo de casos de uso en espacios de datos energéticos

Los espacios de datos permiten construir soluciones colaborativas donde diferentes actores del ecosistema energético, urbano y de movilidad pueden combinar datos, algoritmos y servicios bajo un marco común de confianza. Este apartado describe cómo se diseñan y despliegan casos de uso dentro del ecosistema Empower-X, siguiendo una metodología práctica y orientada a resultados, coherente con los principios europeos de interoperabilidad, soberanía del dato y federación entre territorios.

Empower-X opera como demostrador del Data Space for Positive Energy Districts (DS4PED), vinculado al proyecto europeo DS4SSCC-DEP. En el piloto de Rubí, los sistemas municipales, las plantas solares públicas, los puntos de recarga, las comunidades energéticas, la movilidad eléctrica y la plataforma ZertiPower intercambian datos mediante un data space federado que garantiza trazabilidad, soberanía y computación segura.

Los casos de uso son el mecanismo principal para resolver desafíos energéticos y urbanos mediante el intercambio federado de datos. Para ello se apoyan en:

  • una infraestructura técnica común: identidades Web3, catálogos semánticos, conectores EDC/IDS, Data Rooms seguras, ejecución Compute-to-Data, marketplace de datos y servicios;
  • un modelo de gobernanza compartido, alineado con Gaia-X, CEEDS y Ocean Enterprise;
  • políticas de uso verificables y trazables que garantizan soberanía del dato, privacidad, interoperabilidad y cumplimiento regulatorio (GDPR, Data Act, DGA, normativa energética).

Metodología para desarrollar un caso de uso en Empower-X​

El desarrollo de un caso de uso dentro de un espacio de datos energético sigue un ciclo estructurado en fases. Este ciclo garantiza que la solución sea factible, segura, interoperable y escalable dentro de un ecosistema federado multi-actor y multi-territorial.

A continuación se describen las ocho fases del proceso en Empower-X, adaptadas al dominio energético, urbano y de movilidad.

1. Identificación del reto y de la oportunidad​

Los participantes detectan una necesidad compartida relacionada con:

  • integración de renovables distribuidas,
  • trazabilidad energética en tiempo real,
  • gestión de flexibilidad,
  • movilidad eléctrica y planificación de infraestructuras,
  • eficiencia urbana y reducción de emisiones,
  • optimización de redes de recarga,
  • coordinación entre actores (municipios, DSOs, comunidades energéticas, operadores de movilidad).

Ejemplos procedentes del piloto de Rubí:
– garantizar recarga 100% renovable mediante ZEAC y trazabilidad en tiempo real;
– tokenizar excedentes fotovoltaicos municipales para equilibrar consumo nocturno.

2. Comprensión y estructuración de los datos disponibles​

Se analizan:

  • qué datos existen y quién los controla (municipios, CPOs, DSOs, PV plants, EV fleets, sensores urbanos, edificios públicos);
  • qué calidad y granularidad tienen (submetering, intervalos de 15 min, datos históricos, datos en streaming);
  • qué modelos semánticos se aplican (SAREF, Smart Data Models, NGSI-LD, CEEDS Blueprint);
  • qué datos necesitan tratamiento sensible o ejecución Compute-to-Data (p. ej. consumos eléctricos individuales, movilidad de usuarios, perfiles horarios).

Se define el modelo de datos y si se requieren:

  • predicción energética o de movilidad,
  • simulación urbana,
  • agregación de flexibilidad,
  • algoritmos de optimización o planificación urbana.

3. Alineamiento entre participantes​

Los actores del caso de uso establecen un marco compartido:

  • condiciones de participación;
  • políticas de acceso, permisos y expiración;
  • valor esperado para cada actor (DSO, municipio, comunidad energética, operador de movilidad, ciudadano);
  • responsabilidades y mecanismos de control;
  • reglas de gobernanza específicas dentro del espacio de datos.

En Empower-X, estas reglas se expresan como contratos digitales auditables y se ejecutan mediante identidades verificables, siguiendo el modelo de gobernanza de Empower-X.

4. Diseño funcional y técnico​

Se elabora un documento que define:

  • la lógica funcional del caso de uso,
  • los datos de entrada y salida,
  • los flujos de intercambio,
  • qué componentes del espacio de datos se utilizarán:
    • Compute-to-Data,
    • Data Rooms seguras,
    • conectores EDC/IDS,
    • marketplace,
    • catálogos digitales federados,
    • verifiable credentials,
    • trazabilidad DLT (ZEAC, EKW).

Este diseño se basa en:

  • patrones del CEEDS Blueprint para casos de energía, flexibilidad, electromovilidad y comunidades energéticas;
  • requisitos del piloto DS4PED (Rubí).

5. Desarrollo de la solución​

A partir del diseño, se construye la solución:

  • adaptación o desarrollo de algoritmos de predicción energética, flexibilidad, movilidad o correlación climática;
  • creación de pipelines de datos en tiempo real (IoT, submetering, CPOs, PV, mobility API);
  • integración con sistemas municipales, plataformas de recarga o SCADA;
  • definición de métricas (ahorro energético, % renovable, KPIs de movilidad, impacto en red).

Ejemplos:

  • algoritmo para generar ZEAC en función de la producción solar municipal;
  • predicción combinada de demanda de recarga y disponibilidad de energía solar para programación inteligente de EV chargers.

6. Integración de tecnologías y servicios​

Se ensamblan los componentes necesarios:

  • conectores de interoperabilidad (EDC/IDS),
  • identidades verificables y wallets Web3,
  • catálogos federados con metadatos FAIR,
  • servicios de gobernanza y compliance,
  • Data Rooms y Compute-to-Data,
  • infraestructura de auditoría y registro DLT,
  • mecanismos de enforcement de políticas.

El objetivo es garantizar que el ciclo completo del dato sucede dentro del data space sin pérdida de soberanía ni cumplimiento.

7. Despliegue y validación​

Cada caso de uso se valida dentro del data space Empower-X mediante:

  • pruebas funcionales e integración multi-actor,
  • pruebas reales con políticas de acceso,
  • ejecución segura Compute-to-Data sobre datos sensibles,
  • verificaciones de cumplimiento GDPR, DGA, Data Act,
  • pruebas de trazabilidad ZEAC/energía renovable,
  • validación final por parte de todos los participantes.

Ejemplos validados en Rubí:

  • Trazabilidad 100% renovable en recarga EV con ZEAC.
  • Simulación operacional del PED integrando energía, movilidad y clima.

8. Operación, escalado y mejora continua​

Una vez operativo:

  • se miden beneficios (energéticos, económicos, ambientales);
  • se incorporan nuevos datasets (clima, movilidad, edificios, redes);
  • se suman nuevos actores (CPOs, DSOs, comunidades);
  • se activa la interoperabilidad con otros data spaces (CEEDS, Mobility, Built Environment);
  • el caso se replica a otros territorios.

Este ciclo impulsa la expansión federada del espacio de datos energético europeo.

Herramientas metodológicas para evaluar y diseñar casos de uso​

1. Evaluación de viabilidad​

Antes de invertir recursos se analiza:

  • el reto y la hipótesis de valor,
  • el potencial energético/urbano,
  • el impacto económico o social,
  • los requisitos de colaboración,
  • riesgos, dependencia tecnológica y complejidad,
  • decisión go/no-go.

2. Diseño detallado del caso​

Si es viable, se detallan:

  • alcance exacto,
  • actores y roles energéticos (DSO, CPO, municipio, prosumidores…),
  • requisitos técnicos, legales y organizativos,
  • arquitectura de integración,
  • modelos de políticas de acceso y uso,
  • recursos necesarios y roadmap.

Permite transformar una idea en un caso de uso implementable dentro de Empower-X y replicable en otros territorios europeos.