La Revolución del Edge Computing llega al Sector Eléctrico

8 de mayo de 2022, by Peter Rawlins

El sector energético está inmerso en una profunda transformación y el Edge Computing se posiciona como una de las tecnologías habilitadoras para gestionar una energía cada vez más distribuida.

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

Sistemas energéticos y redes más inteligentes

Para que el sistema energético sea capaz de 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 una comunicación y control automatizado y es aqui donde tecnologías como el Edge Computing ayudan a gestionar y automatizar procesos basados en datos en tiempo real.

El Edge Computing propone que los datos no tienen por qué ser centralizados en su totalidad en la nube, sino que parte pueden ser procesados en computadores distribuidos llamados –Nodos Edge en el mismo lugar donde se generan dichos datos. Sólo el resultado o agregado de dicha computación es centralizado, evitando así sobrecargar la infraestructura, eliminando latencias innecesarias, y mitigando los riesgos de seguridad.  

En este sentido, las ventajas del Edge Computing se basan en tres pilares:

1) Mayor escalabilidad. Al distribuir el almacenamiento y tratamiento de la información en muchas localizaciones, el crecimiento de la inversión en infraestructura y capacidades para un mayor volumen de tráfico es más controlado.

2) Mayor seguridad. Al no abandonar su localización de origen, los riesgos de robo o acceso indebido a información son mucho menores.

3) Mayor número de datos tratados y una menor latencia en las respuestas. Las frecuencias de análisis permiten trabajar con miles de datos de manera casi instantánea, y los tiempos de análisis y respuesta se sitúan en el orden de milisegundos. Esto permite casos de uso casi en tiempo real, impensables en los entornos cloud más orientados al análisis offline de lotes de información.

Imaginemos una Smart Grid, donde la infraestructura para comunicar, centralizar y almacenar todos los datos provenientes de miles de sensores de recursos energéticos distribuidos es tan complicada, que el retorno de la inversión puede no ser viable. Sin embargo, a través del Edge Computing, cada elemento energético, sea una subestación eléctrica, un centro de transformación, un recurso energético distribuído o perfiles de consumo “behind-the meter” analiza in situ su información en tiempo real y sólo 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 empresas del sector eléctrico están poniendo en marcha. Podemos encontrar:

1. Edge Computing para la virtualización de Centros de Transformación

Muchos centros de transformación existentes siguen usando equipos electrónicos con pocas capacidades para comunicar. Los dispositivos IoT pueden dotarlos de esta comunicación para crear un gemelo digital de cada centro y conseguir mayor flexibilidad, eficacia y eficiencia en su operación y mantenimiento.

Asimismo, los procesos ejecutados por Edge Computing posibilitan acciones como la regulación dinámica en tiempo real de los nuevos “Transformadores Inteligentes”, en períodos de fluctuación de la energía suministrada y en picos de demanda, para mantener un voltaje optimizado.

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 energía eléctrica mediante enganches ilegales a la red supone un aumento no previsto de la demanda que puede ocasionar grandes pérdidas a las compañías distribuidoras y averías e incendios en sus centros de transformación.

3. Edge Computing para la generación distribuida

El 2021 fue un año sin precedentes para el autoconsumo energético. En los hogares y centros industriales comienzan a surgir pequeñas “centrales” de generación de energía que alteran el balance de oferta y demanda. Surge, por tanto, la necesidad de poder gestionar una gran cantidad de elementos distribuidos de generación y almacenamiento eléctrico, que permita optimizar el reparto y distribución de la energía.

El Edge Computing facilita una gestión inteligente de todos estos activos y permite tratar de manera agregada a todos ellos, bajo las “Virtual Power Plants”.

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

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

En la transición hacía un balance energético regulado no por la generación sino por la demanda, surgen nuevas oportunidades comerciales, 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 allá donde se genera o donde se consume, y adecuar la demanda a las posibilidades de generación.

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