¿Se puede digitalizar la electricidad?

ICNDiario | Nikola Tesla en 1892 concretó la patente de un invento que iba a permitir la transmisión de energía eléctrica sin la utilización de cables, totalmente inalámbrica. Era la denominada Bobina Transformadora Tesla, que además permitiría una transmisión sin costo que en definitiva iba a beneficiar al consumidor.

Pero los intereses empresariales de esos años le impidieron a Tesla entregar su invento a la humanidad. Igualmente, la electricidad, a través de los siglos fue la fuente de múltiples avances en todo el mundo y en cada época sus nuevas aplicaciones habrían parecido de ciencia ficción y lo que fue el privilegio de unos pocos en las grandes ciudades se fue extendiendo hasta los lugares más remotos, pequeños pueblos alejados de las grandes urbes recibieron la luz, y la electrificación rural,fue algo impensado hasta que llegó y dejó de ser ciencia ficción.

Y hoy, cuando se habla de la digitalización de la electricidad, estamos ante otro hecho de enormes posibilidades donde el pasado y el presente se entrelazan para dar una gran oportunidad al futuro.
Digitalizar electricidad
En una entrevista reciente de nuestra Global Energy Prize Association, Frede Blaabjerg de Dinamarca galardonado con el premio de esta institución, insistió en que su capítulo en nuestro nuevo libro “10 ideas innovadoras en energía para los próximos 10 años” se dedicará a ese tema en particular: la digitalización de la electricidad.

Resulta que, a pesar del coronavirus, tanto Sauro Pasini, Jefe de Soporte Técnico de Implementación de Nuevas Tecnologías, Global Generation Enel SpA, como los ingenieros de energía rusos dijeron que la perspectiva está aún más cerca. Suponen que en solo cinco años, para 2025, el sistema de comunicaciones digitales en Rusia cubrirá el 100% de las instalaciones de la Red Eléctrica Nacional Unificada (UNEG). Preguntamos a nuestros galardonados y expertos qué pensaban de este plan. Entonces, ¿es todo ficción o no?

Antes que nada, recordemos de qué habló el profesor Blaabjerg. Él dijo: “El problema con la electricidad en general, es que necesitas un equilibrio en términos de lo que estás consumiendo y lo que estás produciendo, así que si el consumo aumenta, tienes que poner más energía en la red y si el consumo baja, entonces hay que bajar la producción. Y para poder hacer eso, necesitamos mucho más control de la red” .

Probablemente, incluso un alumno de secundaria entendería esto. Pero luego, el profesor Blaabjerg plantea la cuestión de un sistema digital de comunicación, automatización y modelado. El ejemplo más simple es cuando no se trata de un equipo de observación, sino de una computadora, que localiza un corte de cable. Entonces, en lugar de horas de búsqueda, un equipo de reparación se envía instantáneamente al lugar. Pero si bien ese concepto es más o menos comprensible, ¿qué piensa sobre la perspectiva descrita por Blaabjerg de que en el futuro los vecinos construirán sus microrredes e intercambiarán electricidad entre ellos?

EL FUTURO ES HOY
En respuesta a la entrevista de Blaabjerg, nuestros socios de la compañía rusa Rosseti comentaron que después de la adopción del Concepto de Transformación Digital 2030, 30 instalaciones digitales ya han sido encargadas por ellos. En particular, ya se han construido 9 centros de control de red, 2 distritos de red eléctrica, 19 subestaciones de clases de voltaje que van desde 35 kW hasta 220 kW.

Según la compañía, el Proyecto para el Empleo de Sistemas de Almacenamiento de Electricidad está casi terminado. Ya se han instalado equipos en dos sitios: una comunidad de viviendas en la Provincia (Óblast) de Belgorod y un hospital de distrito en el Óblast de Vladimir. Durante las cargas máximas, los dispositivos de almacenamiento de energía reducen las pérdidas y mantienen un suministro de electricidad de alta calidad, asegurando aún más el suministro de energía de reserva en caso de accidente, lo cual es extremadamente importante para los hospitales, especialmente ahora en el momento de la pandemia actual.

Además, a pesar del coronavirus, en mayo de 2020, Rosseti lanzará la segunda fase de sus proyectos piloto con el fin de probar las siguientes tecnologías digitales: control de “redes inteligentes” o “microrredes”, las pruebas de diagnóstico de líneas aéreas utilizando UAV, predictivo análisis de fallas de equipos y muchos más.

Cuando compartimos esto con el profesor Blaabjerg, respondió rápidamente: “Puedo ver que se menciona una fase II en uno de los documentos, veremos grandes cambios en los próximos 20 años” , dijo Blaabjerg.

Sin embargo, parece que los cambios ocurrirán incluso antes.

MUCHO MÁS DE LA PROFUNDIDAD DE RUSIA
En respuesta a la entrevista con el profesor Blaabjerg, los cofundadores de nuestra Asociación, como el FGC UES, también presentaron sus proyectos en la mayoría de las regiones remotas de Rusia. La subestación Tobol de 500 kV es un proyecto piloto construido en la región de Tyumen (Siberia) para el suministro de energía a la planta petroquímica más grande en la historia contemporánea de Rusia.

En general, como lo indica el FGC UES, “Todas [sus] subestaciones están equipadas con sistemas de medición de facturación automatizados. La compañía creó un sistema de comunicación digital, que cubre más del 86% de las instalaciones del Sistema Nacional de Energía Unificado (UNPG), controlado por Rosseti FGC UES. Para 2025, el indicador crecerá al 100%, todas las subestaciones serán rastreadas remotamente desde los centros de control unificados ” .

A TRAVÉS DE LOS OJOS DE LOS CIENTÍFICOS RUSOS
El desarrollo de estas tecnologías se supervisa de cerca en el “Instituto de Ingeniería Eléctrica de Moscú” de la Universidad Nacional de Investigación (NRU “MPEI”). Según su rector, el Dr. Nikolay Rogalev , se está creando la base digital requerida para el desarrollo posterior de la tecnología de energía inteligente. : “En el Centro de Competencia de la universidad” Tecnologías para el Transporte de Electricidad y Sistemas de Energía Inteligente Distribuida “ se está trabajando para crear tecnologías que aseguren el funcionamiento automático de los sistemas de energía sin intervención humana en condiciones normales y restaurarlos en caso de accidentes. Es importante, el software es doméstico.

Por cierto, Rogalev enfatizó que la universidad comprende claramente la solicitud de las empresas privadas para la capacitación del personal en nuevas especialidades. Este año, la universidad lanzará su primer grupo de graduados especializados en IA en protección, automatización y control de sistemas de energía. Además de las disciplinas electrotécnicas tradicionales, estudiaron la aplicación práctica de los métodos de inteligencia artificial en la industria de la energía eléctrica.

Pero volvamos a lo que habló nuestro galardonado danés Frede Blaabjerg y lo que, a su vez, fue elaborado por Steven Griffiths (EAU), miembro del Comité del Premio Internacional del Premio Global de Energía y Vicepresidente Senior de Investigación y Desarrollo de la Universidad de Ciencias de Khalifa. y Tecnología (KUST).

NUEVOS DESAFIOS
Griffiths señaló que en los últimos años, las empresas de servicios públicos de energía y los operadores de redes eléctricas a nivel mundial se han preocupado por el aumento de la generación distribuida, particularmente la energía solar fotovoltaica. Cita: “Hemos visto un aumento en el comercio de energía, una mayor presencia de microrredes conectadas a la red, un conjunto cada vez más complejo de soluciones de software y hardware para la gestión de recursos de energía distribuidos y la adopción de vehículos eléctricos. Esta evolución de la red ha llevado a una red eléctrica cada vez más difícil de administrar ” .

En este sentido, después de leer tanto la entrevista del profesor Blaabjerg como los comentarios de Rosseti, Griffiths llegó a la conclusión de que las compañías rusas eligieron las innovaciones como la forma de avanzar:“Rosetti FGC UES, por ejemplo, ha emprendido un programa de desarrollo que aprovecha la digitalización para mejorar la confiabilidad operativa de los equipos, así como el monitoreo y control de la red eléctrica sin la necesidad de intervención humana”.

EL FUTURO ESTÁ LEJOS
Sobre el concepto más amplio de Rosseti, que se llama “Transformación digital 2030”, Griffiths echó un vistazo al futuro, Griffiths comentó: “Las tecnologías que se están probando incluyen blockchain para el comercio de electricidad, almacenamiento de electricidad conectado, redes de área amplia de baja potencia para control remoto intercambio de datos y una tecnología de “electricista digital” .

Por su parte, José Rodríguez, profesor de la Universidad Andrés Bello, miembro del IEEE (Chile) señaló que la introducción de tecnologías digitales en redes eléctricas es una tendencia que aumentará en el futuro: “El uso de estas tecnologías aumentará la confiabilidad operativa, la controlabilidad y eficiencia económica de las redes. Además, el uso de más tecnologías digitales permitirá el desarrollo de inteligencia artificial en la operación de redes eléctricas, alcanzando niveles más altos de calidad con un aumento de la rentabilidad”.

La Asociación Global de Energía continuará monitoreando y estimulando este debate muy interesante. Y este es solo uno de los temas para nuestro futuro informe llamado “10 ideas innovadoras en el sector energético para los próximos 10 años”.

PD
Cuando pensamos que el artículo de esta entrevista posterior a Blaabjerg ya estaba terminado, recibimos un comentario más de Europa. Lo que obtuvimos de Sauro Pasini, Jefe de Soporte Técnico de Implementación de Nuevas Tecnologías, Global Generation Enel SpA:

“Los documentos que me envió son impresionantes y puedo confirmar que la digitalización en Rusia está progresando centrándose en los sectores de mayor importancia. Estoy completamente de acuerdo con las estrategias que emergen de los dos documentos que recibí: el primer paso hacia la digitalización del sector energético debe comenzar por la realización de la infraestructura de la futura red “digital”, como lo expresan claramente las dos filosofías de desarrollo. Este es un requisito previo; Probablemente hay en Europa países y compañías (estoy pensando en Enel) que están muy por delante en esta área como porcentaje de la infraestructura / clientes cubiertos, pero la dirección rusa es clara y consistente, solo es una cuestión de inversiones y tiempo.

Las otras fases posteriores a la realización de la infraestructura, que implican el uso inteligente de la información recopilada para la planificación empresarial, la operación y la gestión del personal, están absolutamente en línea con lo que se está haciendo en el resto de Europa. Ambas compañías están haciendo referencia al uso de robots para monitorear y controlar su infraestructura, otro pilar importante de la digitalización.

También he visto la mención del uso de blockchain para la gestión en tiempo real de la interacción con los participantes del mercado, que sigue siendo un tema de investigación y controvertido, aún no está claro las ventajas reales de esta tecnología.

En resumen, según la información recibida, veo que el movimiento ruso hacia la digitalización está en línea con lo que se hace en los países más avanzados de Europa y está cubriendo todos los sectores de importancia. Rusia aún se encuentra en una fase en la que está construyendo y poniendo en funcionamiento el sistema: en un futuro próximo, entre los elementos mencionados en el programa de desarrollo, comenzarán a aparecer elementos como Big Data e Inteligencia Artificial”.