La computación en el Edge aplicada al sector eléctrico

Cada vez está más claro que nos encontramos en una transición climática cuyo impacto tendrá consecuencias directas para el planeta si no se despliegan acciones correctoras. En este contexto, en la Unión Europea, el Pacto Verde Europeo ha puesto en marcha múltiples iniciativas con el objetivo de que Europa sea climáticamente neutra en 2050.

La forma de conseguir estos objetivos es, por un lado, regulatoria, ya que habrá que modificar las políticas fiscales y de precios y dotar a determinadas industrias de incentivos y financiación, para que puedan hacer la transición a un nuevo sistema energético. Por otro lado e igualmente importante es la inversión en tecnología. Es necesario invertir en I+D en nuevas tecnologías que ayuden a transformar la producción en una más descarbonizada, más distribuida y más digital.

¿Cómo se está aplicando en el sector eléctrico?

En este contexto, podemos asistir a que la red eléctrica esté totalmente inmersa en este proceso de transformación disruptiva. Algunos de los requisitos que están impulsando este cambio son:

• La necesidad de integrar nuevas fuentes como los vehículos eléctricos o las bombas de calor

• La necesidad de generar y almacenar energía de forma distribuida. Ya no hablamos de consumidores, sino de prosumidores (productores y consumidores) que pueden agruparse en comunidades energéticas.

• Exigencias normativas o comerciales para proporcionar más y mejor información a los usuarios, reguladores y otros agentes

• La necesidad de que los distribuidores, comercializadores y otros agentes de la cadena de valor generen nuevos servicios que fidelicen a los clientes en un entorno cada vez más competitivo.

Junto a todos estos requisitos, la futura red eléctrica deberá ser capaz de gestionar una energía multidireccional que exige información en tiempo real entre la empresa de servicios públicos, sus proveedores, socios y clientes.

Solución en la nube

En el caso particular de la red de media y baja tensión, con miles de Subestaciones Eléctricas distribuidas geográficamente, con problemas de cobertura y conectividad, y con necesidades de tiempo casi real para la toma de decisiones, la Nube es una opción con viabilidad limitada, debido a problemas de latencia, coste y escalabilidad.

Tecnologías SCADA

Por otro lado, las tecnologías SCADA , muy orientadas a la automatización y con estructuras de datos propietarias, inflexibles e inaccesibles, tampoco cubren de forma óptima las nuevas necesidades.

La solución está a medio camino entre la nube y el SCADA: se llama Edge Computing.

El papel del Edge Computing en el sector eléctrico

El Edge Computing en el sector eléctrico supone la introducción de equipos informáticos locales en cada subestación eléctrica o Centro de Transformación, con el fin de acercar las capacidades de almacenamiento y procesamiento de datos al lugar donde se necesitan; mejorando así la escalabilidad de la solución, los tiempos de respuesta y el ahorro en ancho de banda y costes operativos.

Los equipos Edge Computing permiten

• La integración de información de equipos heredados y nuevas cargas a través de protocolos eléctricos como IEC-102, IEC-104, IEC-61850, DNP3 o Modbus entre otros
• El procesamiento, la normalización o el almacenamiento local de datos mediante algoritmos de Inteligencia Artificial, en muchos casos industrializados a través de contenedores Docker
• "Comunicaciones en malla" entre Subestaciones Eléctricas, que tradicionalmente sólo se comunican con las adyacentes a través de comunicaciones PLC.

Con estas capacidades, se multiplica exponencialmente la capacidad de explotar los datos y operar en las subestaciones eléctricas. Se mejora el tiempo de detección, se reducen severamente las fallas de reparación así como las pérdidas de calidad técnica y no técnica y se abre la oportunidad de negocio para crear nuevos servicios y ofertas comerciales, basados en el uso de información en tiempo real para los usuarios.

Retos de Edge Computing

• ¿Cómo garantizamos la correcta integración de los distintos proveedores que operan en el Centro de Transformación?

• ¿Cómo se coordina la ejecución de algoritmos que pueden implicar varios puntos de borde en la red?

• ¿Cómo podemos automatizar el ciclo de vida de un despliegue distribuido(instalación, configuración, mantenimiento, desmantelamiento) para que sea escalable y viable?

• ¿Cómo mantener la ciberseguridad de los datos y los equipos, en un entorno tan distribuido y crítico?

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