Candidatura

APLICACIÓN DE TÉCNICAS ANALÍTICO-PREDICTIVAS PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL MANTENIMIENTO DE LA SERVIDUMBRE DE LAS LÍNEAS DE DISTRIBUCIÓN DE ALTA Y MEDIA TENSIÓN

La optimización de la actividad de mantenimiento de la vegetación situada bajo la calle de servidumbre es una prioridad para el distribuidor dado que su coste puede superar el 50% del presupuesto total de gasto.

Hasta ahora la estrategia aplicada ha sido desde un contrato basado en ciclos de tratamiento fijos hasta un contrato por nivel de servicio. La gestión mediante ciclos fijos anuales es de baja eficiencia con un sobre mantenimiento en muchos casos; por el contrario, los acuerdos por nivel de servicio son de alto coste y requieren un conocimiento profundo del terreno y la vegetación a mantener por parte del contratista.

Dada la baja eficiencia de la primera y los altos costes de la segunda, Viesgo ha diseñado e implantado la siguiente metodología a fin de optimizar la actividad:

1. Incrementar el conocimiento de la red mediante la selección de siete tipos de vegetación con velocidades de crecimiento diferenciadas en un conjunto 32.273 hectáreas con una resolución de celda de 5×5 metros; aplicación de las cinco variables que pueden afectar al crecimiento para el mismo tipo de vegetación a un conjunto de 12.909.280 de celdas y finalmente, generación de los modelos de crecimiento aplicando la técnica “machine learning” denominada “arboles de decisión” obteniéndose un “big data” de 761.647.520 datos.

2. Priorizar los trabajos utilizando técnicas de análisis de criticidad, aplicando la técnica denominada «Criticidad Total por Riesgo» como resultado de la multiplicación del “Impacto de la pedida de la función” por la “tasa de fallo”. Viesgo ha seleccionada 5 factores de impacto: seguridad industrial, el medio ambiente, la calidad del servicio, disponibilidad y costos de mantenimiento correctivo. El resultado es una jerarquización de los activos que permite priorizar esta actividad del mantenimiento.

3. Focalizar los trabajos en base a las necesidades del negocio: Los resultados obtenidos en los puntos anteriores proporcionarán información extremadamente valiosa que, en última instancia, maximiza la eficiencia de la gestión de la red de distribución, canalizando el trabajo del proveedor de servicios de tala y poda de forma coherente con las necesidades del negocio. La información se gestiona de forma centralizada mediante un nuevo sistema de gestión basado en tecnología GIS.

La implementación de esta estrategia ha confirmado eficiencias anuales del 33% en Opex, al tiempo que mejora significativamente la eficacia y la digitalización de los procesos, reducción anual en la utilización de combustible en un 45% y reducción del impacto ambiental en 4.611 Tn de CO2 al año.

(Este proyecto fue presentado en el congreso Cigre celebrado en Paris en agosto de 2018 y seleccionado como proyecto de referencia para presentar en la Jornadas Técnicas del Comité Nacional de Cigre España celebrado en Madrid en noviembre de 2018.)

Indicadores y procesos de mejora

Indicadores y procesos de mejora

Procesos de mejora:

Mediante la iniciativa promovida por VIESGO se pretende mejorar de forma significativa la eficiencia en los trabajos de tala y poda, mejorando la calidad del servicio al mismo tiempo que se potencia el cuidado del medio ambiente y la seguridad y salud de las operaciones.

Todos los procesos de mejora se basan en el uso de una tecnología disruptiva en la captura de datos de alta precisión de la vegetación presente en la red de distribución y de los propios activos (apoyos y conductores), de forma que se crea un gemelo digital de la instalación y todos los elementos que la rodean (incluida la vegetación), que permite intervenir sobre la vegetación con una precisión impensable hace tan sólo unos años.

Disponer de datos tan precisos de toda la red permite intervenir, en vez de forma masiva, de forma mucho más inteligente y enfocada únicamente a la vegetación que puede suponer un peligro para la instalación.

Esto implica, aparte de una reducción de costes confirmada de un 33%, un ahorro energético por uso de una menor cantidad de combustible, así como una menor intervención sobre el medio natural y un menor riesgo de accidentes al reducirse las horas de presencia en campo de los operarios todo ello mantenimiento altos niveles de disponibilidad de las instalaciones.

En el caso concreto que nos ocupa, existe una singularidad muy importante a la hora de cuantificar el impacto de las mejoras y es que se está actuando sobre vegetación, que es un sumidero de CO2. Esto implica que no sólo la reducción de gasto en combustible tiene un impacto positivo, sino que, al realizar tratamientos dirigidos sobre la vegetación y tratar menos, se deja en el monte mayor cantidad de vegetación respecto de estrategias anteriores que sigue fijando CO2 año tras año y amortiguando los impactos negativos en los que se pueda estar incurriendo.

Indicadores:

En las actividades de tala y poda de la vegetación el principal consumo energético se desprende del consumo de combustible de los vehículos que utilizan las cuadrillas forestales para desplazarse a la zona de intervención, así como el de las góndolas utilizadas para transportar maquinaria, el de la propia maquinaria (desbrozadoras, retroarañas, etc.) y el de herramientas motorizadas del personal (motosierras, motopértigas, desbrozadoras, etc.).

Por esta razón se estima que el principal indicador de la actividad es el consumo de combustible.

Otro indicador muy importante es la huella de carbono, que se trata en el apartado siguiente y que, tal y como se ha dicho, tiene una singular relevancia en esta actividad al estar interviniendo sobre vegetación (que es un sumidero de CO2).

Cuantificación/Estimación reducción consumo

Cuantificación/Estimación reducción consumo

Si se tiene en cuenta el consumo de combustible como principal indicador de eficiencia energética de esta actividad y se comparan los datos de consumo de la actividad de tala y poda para mantenimiento de la vegetación en la zona de servidumbre de la red de distribución de VIESGO antes de implantar la estrategia actual y después, y posteriormente se añade el consumo que supone la actividad de captura de datos con un láser aerotransportado montado en un helicóptero AS350 B2, la cuantificación de consumo anual es la siguiente:

CONSUMO DE COMBUSTIBLE POR AÑO DE ACTIVIDAD

COMBUSTIBLE TALA Y PODA
Gasolinas, Diésel, y Diésel B (maquinaria)
Estrategia anterior > 510.089 litros/año
Estrategia actual > 267.504 litros/año
Variación % > -48%
COMBUSTIBLE CAPTURA DE DATOS (Helicóptero)
Estrategia anterior > 0 litros/año
Estrategia actual >18.373 litros/año
Variación % > +100%
TOTALES
Estrategia anterior > 510.089 litros/año
Estrategia actual > 276.941 litros/año
Variación % > – 45%

Cuantificación/Estimación reducción emisiones CO2

Cuantificación/Estimación reducción emisiones CO2

En cuanto a la cuantificación de las emisiones de CO2, la especial singularidad de este proyecto es que el objetivo no sólo busca una reducción de las emisiones por reducción de consumo, sino también por el efecto sumidero de CO2 que supone no actuar sobre determinada vegetación que no supone un riesgo para las instalaciones.

El efecto sumidero de CO2 de la vegetación en un año se expone en la siguiente tabla, expresado en diferentes magnitudes:

EFECTO SUMIDERO DE LA VEGETACIÓN EN LA TOTALIDAD DE LA RED DE VIESGO (10.600 km de traza de AT/MT)

Sumidero CO2 Vegetación (Tn/año)
– Sin actuación > – 114.873
– Estrategia anterior > – 105.151
– Estrategia actual > – 109.234
– Variación %

Sumidero CO2 Vegetación (km de vegetación)
– Sin actuación > – 10.600
– Estrategia anterior > – 9.751
– Estrategia actual > – 10.147
– Variación % > + 3,9 %

Sumidero CO2 Vegetación (ha de vegetación)
– Sin actuación > – 19.331
– Estrategia anterior > – 17.841
– Estrategia actual > – 18.530
– Variación % >

De este modo, la cuantificación de la reducción de emisiones de CO2 es la siguiente:

REDUCCIÓN DE EMISIONES DE CO2 ANUALES EN LA RED DE DISTRIBUCIÓN VIESGO (10.600 km traza de AT/MT)

Emisión de CO2 combustibles (Tn/año)
– Sin actuación > 0
– Estrategia anterior > 1250
– Estrategia actual > 722
– Variación % > -42,2%

Sumidero CO2 Vegetación (Tn/año)
– Sin actuación > -114.873
– Estrategia anterior > -105.151
– Estrategia actual > -109.234
– Variación % > 3,9%

BALANCE (Emisiones + Sumidero)

– Sin actuación > -114.873
– Estrategia anterior > -103.901
– Estrategia actual > -108.512
– Variación % > 4,4%

Por lo tanto, el cambio de estrategia de VIESGO hacia un modelo más eficiente y respetuoso con el medio ambiente ha tenido como resultado una reducción de emisiones de Tn de CO2 al año del 4,4%, o lo que es lo mismo, una reducción de 4.611 Tn/año.

Innovación aplicada y buenas prácticas

Innovación aplicada y buenas prácticas

Descripción de los aspectos más innovadores y/o buenas prácticas que puedan servir de ejemplo a seguir por otras organizaciones o se estén impulsando.

Es posible aumentar la eficiencia y la eficacia de las actividades de tala y poda en la red de distribución actuando en tres áreas clave:

1. Mejora del conocimiento de la red (vegetación, terreno, ubicación de activos, etc.).
2. Aplicación de técnicas avanzadas de gestión de activos.
3. Enfocando el trabajo basado en las necesidades del negocio.

La combinación de estos tres factores optimiza la gestión del mantenimiento y logra ahorros significativos (en costes), que en el caso del Viesgo se han confirmado y consolidado en un 33% por año.

Para lograr esto, es necesario invertir en la aplicación de nuevas tecnologías de captura de datos (Big Data Geoespacial) y métodos de minería de datos para explotarlos, como parte de un compromiso firme con la digitalización de la empresa de distribución o transporte.

Viesgo ha modificado su proceso de revisión reglamentaria de instalaciones incorporando una plataforma aéreo-transportado dotada de tres tipos de sensores:

• Sensor LiDar de alta definición que permite medir distancias de los conductores a la vegetación y cualquier objetivo.
• Sensor Termográfico que permite realizar una actuación preventiva en los conductores con puntos débiles por calentamiento localizado disminuyendo el riesgo de incendios sobre la vegetación y el riesgo operativo.
• Sensor Visual de Alta Precisión que permite visualizar la anomalía con resoluciones de en torno a 0,5 cm y dirigir mejor las actividades correctivas.

Hasta ahora el periodo de revisión estaba fijado en 3 años independiente del riesgo asociado a la perdida de función de cada activo de la red de distribución.
La aplicación de técnicas avanzadas de mantenimiento a supuesto la variación de este periodo fijo de revisión en función de la criticidad de cada activo en coordinación con cada uno de los organismos afectados.

Este cambio de estrategia en la revisión de los activos de Viesgo aumenta considerablemente la eficiencia, así como la efectividad del trabajo asegurando que el trabajo se realice correcta y exactamente donde se necesita.

Además, la información capturada permitirá la trazabilidad total de la evolución de la anomalía en el futuro, dando a Viesgo un registro de su estado y, por lo tanto, optimizando los algoritmos para calcular la probabilidad de que ocurra el problema.

Además, la compañía de distribución puede modular el riesgo en función de su experiencia, requisitos comerciales e incluso cambios en las regulaciones nacionales y regionales, mejorando así la flexibilidad y adaptabilidad de la compañía.

Viesgo ha digitalizado completamente el proceso de gestión de las actividades de tala y poda de la red de distribución centralizando la toma de decisiones. Se ha desarrollado un nuevo sistema informativo que incorporar los algoritmos de optimización del proceso y facilita la planificación y coordinación del plan anual.

El sistema se ha desarrollado sobre tecnología GIS y se integra con el sistema de gestión de activos y movilidad de la compañía.

Usabilidad de Tecnologías de la Información y Comunicaciones

Usabilidad de Tecnologías de la Información y Comunicaciones

Descripción de las principales tecnologías empleadas o promovidas:

Las principales tecnologías de la información utilizadas son:

• Gestión semiautomatizada de los datos LiDar capturados utilizando algoritmos de identificación de puntos y anomalías.
• Aplicación de la técnica Machine Learning de Arboles de Decisión para calcular la tasa de crecimiento de cada tipo de vegetación según pixel de 5×5 metros.
• Utilización de sistemas GIS 3D para calcular el periodo óptimo de tratamiento por vano.
• Utilización de geo-procesos automatizados sobre sistema GIS para calcular la criticidad de los activos de Viesgo resultado de la aplicación de técnicas de mantenimiento avanzado.
• Desarrollo de sistema de gestión de la vegetación con el objetivo de digitalizar el proceso e incorporar los algoritmos de optimización.
• Integración con el sistema de gestión de activos y movilidad de la compañía.

Implementado en:

Viesgo

Periodo de ejecución:

01/01/2014 - 01/01/2018

Socio tecnológico destacado:

CIC Consulting Informático