Cuatro aplicaciones de Edge Computing en el sector energético

Más allá del Edge Computing, el sector energético está experimentando una profunda transformación debido a varios fenómenos interrelacionados: la descentralización de la generación de electricidad, la aparición del prosumidor que genera y consume energía, así como nuevos actores en el lado de la demanda y la creciente incorporación de fuentes renovables.

Esta transformación está generando nuevos modelos de relación entre los proveedores de servicios y los usuarios finales (como la aparición de comunidades energéticas o mercados de flexibilidad de la demanda) y obligando a las empresas del sector a emprender grandes cambios.

Edge Computing en el sector eléctrico

Entre estos grandes cambios se encuentra la digitalización de los procesos para recopilar información e incluso predecir escenarios futuros, lo que implica la necesidad de recopilar muchos datos, analizarlos y comprender qué decisiones deben tomarse y qué acciones deben ejecutarse.

Para que este procesamiento sea más eficiente, está emergiendo con fuerza un nuevo modelo de computación en la industria: Edge Computing. Esto implica complementar el procesamiento en infraestructuras centralizadas en la nube con algoritmos de Machine Learning o Inteligencia Artificial ejecutados en los bordes de la red. Es decir, en nodos más cercanos a donde se capturan los datos.

Este modelo de computación se está extendiendo muy rápido: si en 2019 Grand View Research valoró el mercado de Edge Computing en 3.500 millones de dólares, la misma firma afirma hoy que esta cifra ascenderá a 43.400 millones de dólares en 2027, tras un crecimiento anual del 37,4%. Y la principal razón de esta tendencia es que aporta tres grandes ventajas para el sector industrial en comparación con la centralización de la computación en un único punto (la nube):

Ventajas del Edge Computing para el sector energético

1. Mayor escalabilidad: al distribuir el almacenamiento y el procesamiento en muchas ubicaciones, el crecimiento de la inversión en infraestructura y la capacidad para un mayor volumen de tráfico o mejores algoritmos está más controlado.

2. Mayor seguridad y soberanía de los datos: al no salir de su ubicación original, se reducen los riesgos de ciberseguridad por robo o acceso indebido a la información.

3. Más datos procesados y menos latencia en las respuestas: Las frecuencias de análisis permiten trabajar con miles de datos casi instantáneamente, 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.

El uso de Edge Computing ya se está materializando en casos de uso muy concretos que las empresas del sector eléctrico están empezando a implementar.

1. Edge computing para la virtualización de centros de transformación

Esta es posiblemente la aplicación más importante del sector. Los centros de transformación de electricidad de media y baja tensión son las infraestructuras responsables de adaptar la energía eléctrica para que pueda ser consumida por los ciudadanos en sus hogares. Forman parte de la red de distribución, y hay cientos de miles de ellos en un país del tamaño de España.

Estos centros de transformación disponen de una serie de equipos industriales cuya digitalización puede aportar información muy valiosa tanto a los operadores del centro como a los propios fabricantes, o incluso a los usuarios finales.

La Plataforma Tecnológica Española de Redes Eléctricas FUTURED, una asociación que incluye a distribuidores de electricidad, fabricantes y centros tecnológicos del sector eléctrico, tiene un grupo de trabajo especialmente centrado en esta tarea de digitalizar y dotar de inteligencia a los centros de transformación, y es algo en lo que está involucrada la gran mayoría de los distribuidores.

El elemento central de esta "virtualización" de subestaciones de transformación es el Transformador Inteligente. A través de la Inteligencia Artificial y las tecnologías de Edge Computing, se están desarrollando aplicaciones que hacen posible predecir y anticipar la demanda o detectar posibles fallos incluso antes de que se produzcan (lo que se conoce como mantenimiento predictivo ).

Además, estas aplicaciones de edge computing también permiten acciones como la regulación dinámica en tiempo real del suministro de energía a las diferentes líneas de las que ahora cuelgan nuevos elementos como cargadores eléctricos o baterías, que sirven para satisfacer la demanda estimada en todo momento, para evitar fallos en los equipos que obliguen a desplazamientos innecesarios, y para generar nuevos servicios que aumenten el ROI de toda la cadena de valor.

2. Edge Computing para la detección de fraudes

Muy en línea con la iniciativa anterior, una aplicación complementaria de edge computing que se está implementando en los centros de transformación es el desarrollo de algoritmos de inteligencia artificial que pueden detectar posibles fraudes en el consumo de la red de baja tensión.

El consumo de electricidad a través de conexiones ilegales a la red de distribución provoca un aumento no planificado de la demanda que puede causar grandes pérdidas a las empresas de distribución debido a fallos e incendios en sus centros de transformación. Además, estos fallos suelen causar graves daños a otros ciudadanos cuyo suministro se ve afectado como consecuencia de ello.

Esta es la razón por la que una de las principales preocupaciones de las empresas de distribución es la detección temprana de este tipo de irregularidades, lo que les permite proteger a sus equipos y centros de distribución y no descuidar a sus clientes legítimos.

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3. Edge Computing para servir a la generación distribuida

Uno de los cambios más importantes que se están produciendo en el mercado eléctrico es el papel de los usuarios finales. Si bien tradicionalmente han sido meros consumidores de energía, con el auge de las instalaciones solares de autoconsumo, cada vez empiezan a surgir más "prosumidores".

En hogares y centros industriales, están empezando a surgir pequeñas "plantas" de generación de energía con nuevos elementos como baterías o cargadores de vehículos eléctricos que alteran el equilibrio tradicional de la oferta y la demanda de energía. Las redes de baja tensión ya no son unidireccionales (desde los centros de transformación hasta los puntos de suministro), sino bidireccionales.

Además de este escenario, están surgiendo nuevos modelos de producción y consumo de energía, como las comunidades energéticas o los agregadores de demanda, donde grupos de ciudadanos y empresas (incluso barrios enteros) se unen para generar, compartir o vender energía.

Todo esto crea la necesidad de poder gestionar un gran número de elementos altamente distribuidos con el fin de optimizar la distribución y el reparto de la energía. Es por ello que muchas empresas, tanto proveedoras de servicios de autoconsumo como incluso distribuidoras, están desarrollando aplicaciones de Edge Computing que permiten una gestión inteligente de todos estos activos y tratarlos a todos ellos de forma agregada.

4. Edge Computing como vía para la servitización

Un último caso que merece la pena destacar es el de la servitización. El concepto de servitización implica un cambio de modelo de negocio y casi un cambio cultural en las empresas. Consiste en pasar de un modelo de grandes inversiones en activos a un nuevo modelo, mucho más flexible, de pago por servicios y por el uso de productos.

Este nuevo paradigma de relación permite, por ejemplo, que los fabricantes de aparamenta eléctrica y electrónica de potencia tengan una nueva fuente de ingresos con una oferta de alto valor añadido para sus clientes. Gracias a las aplicaciones y algoritmos de Edge Computing, proporcionan inteligencia a sus activos industriales, lo que les permite proporcionar información extremadamente valiosa para el funcionamiento de las plantas o instalaciones que sus clientes, las empresas industriales y de operación de la red eléctrica, tienen que gestionar.

Barbara, la plataforma Edge Industrial Cibersegura

El Edge Computing se está implementando como uno de los mecanismos que más puede ayudar a la transformación digital del sector eléctrico. Para poder gobernar este nuevo modelo de inteligencia distribuida, es necesario disponer de una plataforma en el Edge como la de Barbara.

Barbara es una plataforma de edge industrial diseñada con ciberseguridad por diseño orientada a la gobernanza de la inteligencia distribuida que permite:

1. Conecte, analice y gestione los datos de sus activos industriales e intégrelos con su lógica de negocio remota.

2. Desarrolle, despliegue, depure, opere y mantenga sus aplicaciones y algoritmos de Edge Computing.

3. Proteja sus equipos y datos con mecanismos de ciberseguridad diseñados de acuerdo con las normas del sector, como la norma IEC-62443.

El sector eléctrico es uno de los sectores en los que Barbara está más extendida, en proyectos de Edge Computing como los llevados a cabo por el Grupo Cuerva en sus centros de transformación, o EDP en sus instalaciones de generación distribuida.

Le animamos a ponerse en contacto con nosotros para explicarle cómo Barbara puede ayudarle con su proyecto de edge computing.