¿Qué es un gemelo digital?

Un gemelo digital es una representación virtual de sistemas que se comportan de forma idéntica al sistema físico, están totalmente sincronizados en ambas direcciones y pueden incorporar o alimentar sistemas de IA para la optimización de procesos. Ya no son sólo una realidad en algún sector, sino una parte clave de las operaciones. De hecho, Gartner ha incluido los gemelos digitales entre las tecnologías más importantes de este año.

Gemelos digitales de una red eléctrica inteligente

Se suele pensar que los gemelos digitales ya existían con los sistemas de simulación y SCADA desarrollados por las empresas industriales, pero es importante entender que un gemelo digital en realidad va mucho más allá.

No estamos hablando de simples representaciones en 3D, sino de sistemas que se comportan de forma idéntica al sistema físico, que están totalmente sincronizados en ambas direcciones, y que además pueden incorporar o alimentar sistemas de IA para optimizar los procesos.

Teniendo en cuenta la definición anterior de gemelo digital, podríamos decir que el sector eléctrico aún no ha asumido todo el potencial de los gemelos digitales.

"A pesar del enorme impacto en coste y eficiencia de un gemelo digital para el sector eléctrico, el desarrollo y la implementación de gemelos digitales presenta una serie de retos complejos; retos con los que las empresas de servicios públicos han estado luchando durante años, y la tecnología actual puede finalmente resolverlos".

¿Cuáles son los retos de un gemelo digital en Smart Grid?

Descentralización

‍La necesidad de integrar nuevos elementos en la red, como vehículos eléctricos, bombas de calor o baterías, así como la generación distribuida de prosumidores con instalaciones de autoconsumo, crea una red cada vez más extendida y compleja de conectar a un gemelo digital. Esto da lugar a gemelos digitales cada vez más "opacos" a medida que pasamos de la alta tensión (donde hay buena visibilidad) a la baja tensión, donde los operadores están completamente ciegos a lo que ocurre en los dominios de los usuarios.

Precisión

‍La tendencia para conectar nuevos elementos de una Smart Grid, se basa en el uso de tecnologías IoT. Estas tecnologías, que presentan una escalabilidad, coste y rendimiento óptimos, no gozan sin embargo de la fiabilidad y robustez de las utilizadas por los protocolos industriales en otros entornos como SCADA. Si no se aborda adecuadamente, esto conduce a imprecisiones en el gemelo digital como representación del entorno físico. Cuando se trata de la red eléctrica, el más mínimo problema en los datos puede acarrear grandes errores para la empresa.

Soberanía de datos

‍La cadena de valor de las redes inteligentes es compleja e implica a múltiples actores, desde productores de energía, GRT, GRD, operadores energéticos, hasta usuarios finales, etc. Cada uno de estos actores suele mostrarse receloso a la hora de facilitar datos fuera de su ecosistema por razones competitivas, o incluso a veces legales o reglamentarias.

Ciberseguridad

‍Desde hace muchos años, la ciberseguridad de la red eléctrica es una cuestión clave para los operadores eléctricos. Cada vez corren más riesgos debido a la apertura de sus redes, tradicionalmente aisladas, que ahora están conectadas a entornos informáticos con fines de eficiencia.

El gemelo digital "abre" estas conexiones, y si no cuentan con los más estrictos mecanismos de ciberseguridad, supondrán claramente un riesgo para la continuidad del servicio o incluso para la seguridad nacional.

Thin Edge Computing como facilitador de un gemelo digital

La computación Thin Edge, es decir, las aplicaciones digitales que se ejecutan lo más cerca posible de las operaciones físicas, resuelve estos problemas. Su naturaleza distribuida, con la sencilla instalación de miles de nodos ligeros en toda la red, facilita la conexión directa a sensores, conmutadores y equipos industriales de la Smart Grid, así como el procesamiento de datos de alta frecuencia y precisión sin incurrir en los costes de un sistema centralizado, en pos de un gemelo digital completo y fiable.

Al procesar los datos localmente en cada punto de la Smart Grid -puntos de producción, subestaciones de transmisión y distribución, hasta los puntos de consumo-, sólo se comparte la información necesaria, punto por punto y de forma anónima, con aquellos sistemas externos que la necesiten. Así, podemos crear jerarquías de información en el gemelo digital de una forma mucho más ágil y flexible.

Por último, el Edge Computing y las jerarquías de red evitan tener que abrir muchas redes de información, aumentando así al máximo la seguridad del despliegue del gemelo digital. La arquitectura Thin Edge está estrechamente alineada con la norma IEC-62443, que se está convirtiendo rápidamente en la norma más seguida para garantizar entornos IT/OT ciberseguros.

En Barbara ya estamos desplegando nodos Thin Edge en los diferentes puntos de la Smart Grid, que no sólo permiten la sincronización bidireccional de los gemelos digitales con los sistemas físicos, sino también el despliegue de aplicaciones de IA para la toma de decisiones de negocio automatizadas, aliviando así la presión sobre los operadores. Todo ello con una capa de ciberseguridad añadida que hace que la solución sea escalable y certificable en un entorno tan exigente como el sector eléctrico.

Para más información, no dude en ponerse en contacto con nosotros y solicitar una demostración personalizada.

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