La revolución del Edge Computing llega al sector energético

Las nuevas tecnologías están cambiando el funcionamiento del sistema energético. A medida que el sistema energético depende cada vez más de las fuentes renovables y el uso de la energía se vuelve más eléctrico con el aumento del uso de vehículos eléctricos y bombas de calor, el sistema eléctrico se vuelve más descentralizado y dinámico.

Sistemas y redes de energía más inteligentes

Para que el sistema energético pueda integrar diversas fuentes de energía renovable y garantizar que la producción y el consumo de electricidad coincidan siempre, las redes deben ser más inteligentes. Esto requiere un alto nivel de digitalización y de comunicación y control automatizados, y aquí es donde tecnologías como Edge Computing ayudan a gestionar y automatizar los procesos basados en datos en tiempo real...

La computación de borde propone que los datos no tengan que estar centralizados en su totalidad en la nube, sino que parte de ellos puedan ser procesados en ordenadores distribuidos llamadosborde nodos en el mismo lugar donde se generan los datos. Sólo se centraliza el resultado o el agregado de dicha computación, con lo que se evita sobrecargar la infraestructura, se elimina la latencia innecesaria y se mitigan los riesgos de seguridad.  

En este sentido, las ventajas de la computación de borde se basan en tres pilares:

1) Mayor escalabilidad. Al distribuir el almacenamiento y el procesamiento de la información en muchos lugares, el crecimiento de la inversión en infraestructura y la capacidad para un mayor volumen de tráfico están más controlados.

2) Mayor seguridad. Al no salir de su ubicación original, los riesgos de robo o acceso indebido a la información son mucho menores.

3) Mayor número de datos procesados y menor latencia de respuesta. Las frecuencias de análisis permiten trabajar con miles de datos de forma casi instantánea, y los tiempos de análisis y respuesta son del orden de milisegundos. Esto permite casos de uso casi en tiempo real, impensables en entornos de nube más orientados al análisis offline de lotes de información.

Imagínese una Red Inteligente, donde la infraestructura para comunicar, centralizar y almacenar todos los datos de miles de sensores de recursos energéticos distribuidos es tan complicada que el retorno de la inversión puede ser inviable. Sin embargo, a través del Edge Computing, cada elemento energético, ya sea una subestación eléctrica, un centro de transformación, un recurso energético distribuido o perfiles de consumo detrás del contador, analiza su información in situ en tiempo real y solo comunica con la infraestructura centralizada aquellas desviaciones relevantes que puedan tener un impacto significativo en la red.

La aplicación del Edge Computing ya se está materializando en casos de uso muy concretos que las empresas del sector eléctrico están implementando. Podemos encontrar:

1. Edge Computing para la virtualización de Centros de Transformación

Muchos centros de transformación existentes siguen utilizando equipos electrónicos con poca capacidad de comunicación. Los dispositivos IoT pueden proporcionar esta comunicación para crear un gemelo digital de cada centro y así conseguir una mayor flexibilidad, eficiencia y eficacia en el funcionamiento y el mantenimiento.

Además, los procesos ejecutados por Edge Computing permiten realizar acciones como la regulación dinámica en tiempo real de los nuevos "Transformadores Inteligentes", en periodos de fluctuación del suministro eléctrico y de picos de demanda, para mantener una tensión optimizada.

2. Edge Computing para la detección de fraudes y fugas

El desarrollo de algoritmos de inteligencia artificial en el Edge permite detectar posibles fraudes y fugas en el consumo de la red de baja tensión . El consumo de electricidad a través de conexiones ilegales a la red supone un aumento no planificado de la demanda que puede provocar grandes pérdidas a las empresas distribuidoras y averías e incendios en sus centros de transformación.

3. Edge Computing para la generación distribuida

El año 2021 fue un año sin precedentes para el autoconsumo de energía. En los hogares y centros industriales empiezan a surgir pequeñas "centrales" de generación de energía que alteran el equilibrio de la oferta y la demanda. Por ello, surge la necesidad de poder gestionar un gran número de elementos distribuidos de generación y almacenamiento de electricidad, que permitan optimizar la distribución y el reparto de la energía.

El Edge Computing facilita una gestión inteligente de todos estos activos y permite tratarlos todos de forma agregada, bajo las "Centrales Virtuales".

4. Edge Computing para el desarrollo de nuevos modelos de negocio

El uso de las renovables y el autoconsumo dificulta la visibilidad de las decisiones sobre la inyección o no de la energía generada en la red. Además, es difícil predecir su capacidad de generación en tiempo real debido a la naturaleza de sus fuentes.

En la transición hacia un balance energético regulado no por la generación sino por la demanda, surgen nuevas oportunidades de negocio, así como la necesidad operativa de crear nuevos servicios y ofertas comerciales, basados en información en tiempo real para los consumidores. El Edge Computing permite ejecutar procesos de flexibilidad energética allí donde se genere o consuma energía, y adaptar la demanda a las posibilidades de generación.

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