domingo, 22 de octubre de 2017

En el corazón de la futura sala de mandos del sistema eléctrico

Sede central de la compañía energética Sede central de la compañía energética

Conocer el estado, comportamiento y las necesidades de las redes de media y baja tensión es el objetivo principal del Proyecto MONICA. Gracias a esta iniciativa se va a desarrollar un "estimador de estado" pionero que permitirá la monitorización y el diagnóstico en tiempo real de esta parte del sistema eléctrico. Es decir, tener un conocimiento similar al que hasta ahora se tiene en la alta tensión, pero trasladado a la gran malla, a la extensa red que constituyen la media y baja tensión. Una iniciativa impulsada y coordinada por Endesa, y en la que participan la Universidad de Sevilla, la spin off Ingelectus, y las empresas Ayesa y Ormazábal.

El punto de partida del Proyecto MONICA es claro y concreto, y responde a un convencimiento y una inquietud irrenunciables de sus impulsores: todo es mejorable, si se observa desde el prisma de la innovación. Una innovación transformadora, que incorpora tecnología puntera y que tiene como fin dar un nuevo salto en la gestión, control y evaluación del sistema eléctrico.

La revolución tecnológica lo está transformando todo. Y permite un acercamiento y conocimiento de cualquier actividad impensables hasta hace muy poco tiempo. Y el sistema energético y, en especial, el eléctrico no se queda atrás. Al contrario, en muchas facetas se trata de un sector que está a la vanguardia de la tecnología. De modo, que los grandes avances tecnológicos son aplicados por los operadores del sistema eléctrico con el propósito de mejorar y optimizar el servicio que ofrecen a sus clientes.

Diagnóstico pionero

En este contexto, el Proyecto MONICA supone un hito, un salto que va más allá y que lo convierte en una iniciativa pionera en España, y en uno de los referentes internacionales en este campo. Hasta ahora la alta tensión ha sido la parte del sistema eléctrico en torno a la que se ha puesto el foco para gestionar de forma óptima el propio sistema y es lógico que haya sido así. El objetivo principal y 'tradicional' de los operadores ha sido velar por la estabilidad y seguridad de las grandes infraestructuras, como suministradores primarios y esenciales del resto del sistema.

Pero las cosas han cambido y mucho, y más que van a seguir cambiando. Sin renunciar, evidentemente, a ese objetivo prioritario y primero, han entrado en escena nuevos protagonistas que están modificando el escenario, el tablero de juego. Como son, por ejemplo, el almacenamiento energético, los vehículos eléctricos y sus puntos de recarga, la generación distribuida o los nuevos autoconsumidores, que hacen que los modelos de consumo tradicionales cambien, y por tanto su gestión, sea diferente. Las redes de distribución tendrán que acomodarse a estos elementos activos, y además operarlos de manera descentralizada y bidireccional, interaccionando con ellos.

Todos estos cambios inciden cada vez más y cobran más relevancia en la media y baja tensión. De ahí la importancia y la necesidad de conocer bien su comportamiento, el uso que se hace de esta parte de la red en todo momento. Algo que es posible gracias a tecnologías como la telegestión a través de los contadores inteligentes, o al nuevo conocimiento adquirido con los resultados sobre eficiencia energética que ya arrojan los proyectos de smart city.

Ante este contexto, el MONICA supone una nueva vuelta de tuerca, al desarrollar un modelo sistemático y replicable para conocer con precisión el comportamiento de la media y baja tensión. Es decir, adentrarse y auscultar el corazón de la parte del sistema que está más cercana de los usuarios.

Como explica, Susana Carillo, coordinadora de Living Labs de Innovación en Endesa, "aplicamos tecnología puntera y ponemos el foco en conocer en tiempo real todas las variables que afectan a los sistemas de media y baja tensión, lo que va a suponer un antes y un después para la gestión de la red. Un giro de 180 grados que nos va a permitir saber qué pasa en realidad en estas tensiones, con lo que podremos prever y predecir su comportamiento. De modo que podremos tomar decisiones más acertadas en dos direcciones fundamentales para nosotros. De una parte, en caso de que se produzcan situaciones problemáticas en la red (de pérdida de tensión o de energía, de picos de demanda, de mal funcionamiento de alguna infraestructura, por ejemplo) tendremos la posibilidad de actuar y reaccionar de manera más ágil, rápida y eficaz. Y de otra parte, podremos planificar mucho mejor acciones futuras de mejora e inversión, al conocer de forma más real y fiable las verdaderas necesidades del sistema. Todo ello repercutirá en la mejora de la calidad del servicio al cliente".

Subestacion Endesa

'Un Big Data purificado'

¿Y de qué manera se van a conseguir estos objetivos? Conociendo el mapa de la distribución como si de un cuerpo, de un organismo se tratara. Poniendo la lupa en un trabajo esencial: el monitoreo de la red en todo momento, a cada instante, con lo que se conocerá el estado y funcionamiento de las distintas infraestructuras que la componen. Que es lo va a permitir saber el estado de conexión, un aspecto esencial en la prestación del servicio eléctrico. Y en función del análisis de esta monitorización se podrán acometar las mejoras de operación en la red comentadas por Carillo.

En el fondo, el Proyecto MONICA va a ponerle "rostro y visibilidad real al sistema energético" y realizar una gestión que aproveche los avances tecnológicos y se "adecue a las necesidades a cada perfil de usuario". Y lo va a hacer gracias a un Big Data de 'alto voltaje', de muchos quilates, con capacidad para situar cada valor obtenido en su verdadero lugar.

Por medio de la sensorización, se va a recoger una gran cantidad de información, sustentada en una importante diversidad de medidas y parámetros. Por si algo destaca el proyecto, es por la incorporación a la media y baja tensión del potencial de lo que se conoce como estimación de estado, de la mano de uno de los grandes expertos de la materia, el catedrático de la Universidad de Sevilla, Antonio Gómez, del profesor Antonio de la Villa, y el equipo de todo el departamento de ingeniería eléctrica de la Hispalense.

La incorporación de la estimación de estados va a actuar como vigilante del propio proyecto. La función del estimador es alertar de las posibles desviaciones que puedan surgir del sistema de observación como consecuencia de la recogida de datos que puedan perturbar o incluso ser erróneos, y que acaben distorsionando la interpretación de los datos recogidos. En palabras de uno de los grandes referentes en este campo a nivel internacional Fred Schweppe, "el estimador de estados es un purificador de datos, es un reparto de cargas en tiempo real". Así que el Proyecto MONICA generará un Big Data que podría definirse como "purificado".

Miramar Huelin proyecto Monica

MONICA: De lo pequeño a lo grande

El MONICA tiene una duración de dos años y medio, se inició a principios de 2016, y en la actualidad se encuentra en la fase de despliegue de los sensores y de la tecnología e infraestructura que lo soporta, para que a lo largo de todo este año se realicen las distintas mediciones y pruebas. Cuenta con un presupuesto superior a los 3 millones de euros, de los que cerca de 1,3 millones serán financiados por el CDTI (Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial) a través del programa FEDER-INTERCONNECTA.

El proyecto se desarrolla en el área de Smart City Málaga, el centro de experimentación real para el desarrollo de las tecnologías de distribución eléctrica del Grupo Enel. Este entorno cuenta en la actualidad con más de 15.000 clientes telegestionados, 40 km de líneas de media tensión comunicados con tecnología PLC, 70 centros de transformación MT/BT –de los cuales 22 están totalmente automatizados–, instalaciones de generación de energía renovable y de almacenamiento distribuidos –incluyendo dos microgrids que combinan generación, consumo y almacenamiento– y alumbrado público eficiente. Sobre este espacio se van a sensorizar 37 centros de transformación tanto en baja como en media tensión.

En esta iniciativa impulsada por Endesa, con la participación de la Universidad de Sevilla, también colaboran empresas de gran relevancia tecnológica y de innovación. Como comenta Manuel Rodríguez Urbina, responsable en el área de Smart Infraestructuras de Ayesa, "nuestra misión principal en el proyecto es actuar como nexo de unión entre todos los participantes, dotándolo de tecnología, con el objetivo de que podamos leer, en el sentido más amplio de la palabra, toda la información que se genere. Es decir, aplicar inteligencia con el fin de aportar valor y acercarnos con todas las armas disponibles a la realidad". O lo que es lo mismo, empezar el camino desde lo pequeño para ascender, con posterioridad a lo grande. Es decir, ir conociendo parcela a parcela la red eléctrica, para acabar teniendo un mapa completo y global de la media y baja tensión.

Por su parte, la spin off surgida de la Universidad de Sevilla, Ingelectus, especializada en consultoría técnica, I+D y renovables, es la encargada de la implementación de las herramientas técnicas que soportan la planificación, modelización y simulación que permitirán hacer el análisis preciso del comportamiento de la red. En este sentido, subraya Daniel Morales, su director general, "será posible evitar desequilibrios en el sistema, a través de una herramienta muy potente que se va a poder aplicar de manera real en el sector".

Y para que todos los datos lleguen al corazón analítico del proyecto, la Unidad de Negocios de Proyectos de Automatización de Ormázabal es la encargada de desplegar los sensores en cada uno de los puntos de la red y de enviar la información en tiempo real al sistema. El desarrollo tecnológico que permite recoger las distintas magnitudes de tensión y comportamiento en el propio terreno. Su director, Hugo Baroja, apunta que "con este tipo de proyectos España se está convirtiendo en referente y líder en innovación tecnología en este campo".

Susana Carillo remarca que se trata de una iniciativa en equipo, de cooperación en red, nunca mejor dicho. "Todas las personas que trabajan en el proyecto están muy implicadas, son sabedores de que supone un avance innovador y sienten que la aportación de todos es fundamental". En el MONICA, promovido por Endesa desde Andalucía, van a participar entre las distintas fases del proyecto y a lo largo de sus dos años y medio de duración alrededor de 100 especialistas y profesionales.