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enerTIC: Nuevas soluciones para la gestión de la Smartgrid

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  • Francisco Javier López Rodríguez

    Nuevas soluciones para la gestión de la Smartgrid

    Autor:Francisco Javier López RodríguezCargo:Manager sector energía en everisPublicado: everis

    Las redes de transporte y distribución de electricidad se encuentran en un proceso de evolución hacia una red inteligente, un cambio que se enmarca en una auténtica transformación de todo el sector.  Pero, ¿qué está impulsando esta evolución? Los factores son diversos, pero destaca la aparición de nuevos modelos de negocio como la generación distribuida, el almacenamiento energético, las microgrids, la respuesta a la demanda o el vehículo eléctrico todos ellos impulsados por un principio básico, la descarbonización progresiva. Estos nuevos modelos de negocio convergen con la irrupción de tecnologías generalistas IT más innovadoras y disruptivas como IoT, Analytics, VR/AR,  Drones, BlockChain, etc y la investigación en tecnologías especificas del sector como biofuels, litio, grafeno, nanomateriales, etc. Las políticas regulatorias, como un nuevo modelo retributivo de activos basado en unidades físicas y una retribución individualizada del activo, también impulsan esta transformación. Otros factores importantes son la evolución del parque de contadores hacia un modelo telegestionado y la transformación del rol del cliente, convertido en un  prosumer que genera, almacena, consume y puede verter el excedente energético a la red.

    Pero, ¿qué necesita la red actual para convertirse en una red más inteligente?. Desde everis, como expertos en el proceso de negocio asociado y en desarrollos tecnológicos,  creemos que requerirá nuevas soluciones para:

    Operar la Smartgrid:

    Los operadores de redes de distribución y transporte de electricidad pueden optimizar los procesos de operación gracias a la integración de la información obtenida de sensores inteligentes junto a la aportada por las actuales plataformas SCADA.

    Esta optimización se consigue gracias a plataformas Big Data que integran la información aportada por diferentes orígenes, con capacidades de monitorización y análisis que permitan telegestionar diferentes elementos de la red. Esto facilita la detección temprana de anomalías en la red y su gestión de forma dinámica y en remoto.

    Para la gestión de averías e interrupciones, se utilizan soluciones analíticas que faciliten la toma de decisiones, explotando la información mediante algoritmos para predecir el impacto de determinados cambios meteorológicos, o para predecir tiempos estimados de resolución ante paradas (ETR). Por último soluciones Blockchain para la gestión de interrupciones y transacciones de calidad zonal e individual.

     

     

     

     

    Figura 2. Sensor Inteligente basado en Blockchain

     

     

    Gestionar la Smartgrid:

    La gestión del nuevo parque de contadores telegestionados y de toda la infraestructura desplegada en la Smartgrid (equipos, dispositivos, redes de comunicación, etc) se realiza principalmente mediante soluciones EDM (Energy Data Management). Estas soluciones aunan las capacidades de una solución MDM y de otras adicionales como MDC (Meter Data Capture)MDA (Meter Data Analytics), capturan y gestionan los datos procedentes de contadores inteligentes y explotan la información mediante análisis predictivos y de detección de fraude.

     

     

     

     

    Figura 3. SmartMetering en la SmartGrid

     

     

    También se están impulsando nuevas soluciones para gestionar los nuevos modelos de negocio que aparecen en torno a la Smartgrid, como la generación distribuida, el almacenamiento de energía, la respuesta a la demanda, el almacenamiento energético, las microgrids y la gestión del excedente energético. Se trata de soluciones en torno a la gestión, control y capacidad de hosting de recursos de energía distribuida (DERs) como paneles solares, baterías de almacenamiento, cargas controlables, etc. basadas en los datos de los elementos sensorizados y algoritmos analíticos, plataformas de gestión de programas de Demand Response basadas en Blockchain y  VPPs para la optimización del consumo de energía capaces de unir redes de recursos de energía distribuida creando valor a nivel de clientes, distribuidoras y mercado mayorista.  

    También hay que destacar la integración del vehículo eléctrico en la red como punto clave en la evolución hacia la Smartgrid, siendo tendencia la implantación de plataformas Blockchain que mediante Smart Contracts, gestionen tanto la identificación del cliente como las transacciones energéticas y económicas entre todos los agentes intervinientes, como pueden ser los clientes, las distribuidoras y las comercializadoras.

     

    Gestionar digitalmente los activos:

    Sensorizando el activo y gracias a tecnología IoT, todo dato generado es susceptible de ser analizado. El mapa de sistemas y la sensorización de activos formarán las fuentes de origen de la información. El procesamiento y explotación a gran escala sobre el data lake, aportará la información adecuada para conocer el estado de los diferentes activos, facilitando la toma de decisiones en tiempo real y aumentando el control de la actividad. Cabe recordar que el RD 1047/2013 para el transporte y el RD 1048/2013 para la distribución de electricidad, implican un nuevo modelo retributivo del activo, un factor de influencia en la evolución de la red a la Smartgrid.

    En primer lugar, se sensoriza el activo para poder identificar a los activos y trazar todas las operaciones realizadas sobre ellos con el objetivo de disponer de información en todo su ciclo de vida, desde la planificación, diseño, desarrollo, puesta en servicio y mantenimiento, hasta el desmontaje y decomisionado del mismo. Se utilizan para este fin modelos de etiquetado  a través de tecnologías   NFC/RFID, IoT o sensores inteligentes que integran hardware y software basado en Blockchain y que, instalados en la circuitería de los activos de la red (CT’s, apoyos, etc), permiten gestionar todo el ciclo de vida, consiguiendo certificar y conservar en un registro inmutable, las intervenciones y transacciones en las que el activo es protagonista.

     

    Una vez sensorizado el activo, es necesario explotar y monitorizar sus datos relevantes alcanzando una gestión inteligente del activo. Gracias a uso de modelos de datos BigData y desarrollo de algoritmos analíticos sobre la información,  será posible la transformación de los datos recopilados en información relevante y la capacidad para la realización de predicciones y simulaciones tales como la integración de la actividad de tala y poda dentro de la gestión de la red eléctrica simulando el crecimiento de la masa arbórea y controlando toda la información recopilada por los sensores.

     

    Mantener la Smartgrid:

    El primero objetivo es aumentar la seguridad del operario dotando a la fuerza de campo de la capacidad para realizar los trabajos de desarrollo y mantenimiento de la red inteligente a distancia gracias a la incorporación de drones y robots que facilitan el control, el seguimiento y la supervisión de trabajos colaborando en el mantenimiento y la  limpieza de activos críticos situados en localizaciones remotas o de difícil acceso como aerogeneradores o instalaciones fotovoltaicas, y fomentando el uso de wearables, como por ejemplo SmartGlasses, basados en realidad aumentada que permiten a cualquier operario realizar labores de mantenimiento, supervisión y comunicación con los activos sensorizados consiguiendo el efecto manos libres, obteniendo mayor seguridad y en consecuencia optimizando la actividad.

     

     

     

     

    Figura 4. Mantenimiento inteligente

     

     

     

    Además, para eliminar los riesgos derivados de los desplazamientos a localizaciones peligrosas y la realización de tareas de riesgo o con materiales peligrosos, la capacitación de operarios se realiza con soluciones de realidad virtual y aumentada, simulando entornos realistas e inmersivos. En este sentido, se está invirtiendo  en este tipo de soluciones las cuales se basan en modelos de training que simulan procesos predefinidos en la plataforma, permitiendo además visualizar el estado en tiempo real de las instalaciones y enriquecer dichos procesos con estos datos.

    El segundo objetivo es la digitalización y optimización de procesos de mantenimiento de la red.  Las soluciones de movilidad aportan, de forma adicional a la seguridad, mayor agilidad en el proceso reduciendo tiempos y ahorro significativo en costes mejorando la calidad, seguridad y fiabilidad de la información.

    Con el fin de la búsqueda de las mayores eficiencias,  la optimización del rendimiento de la red y en consecuencia las penalizaciones por indisponibilidades, surge el mantenimiento predictivo de los activos que, basándose en la sensorización de los activos, la toma de datos en tiempo real (humedad, temperatura, calidad del aceite, etc) el almacenamiento y análisis de datos históricos, permiten identificar de manera proactiva la probabilidad de fallo interfiriendo en el ciclo de vida del activo.

     

     

     

     

    Figura 5. Centro de control

     


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    Puntuación media.


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