¿Qué es un Gemelo Digital?

Un gemelo digital es una representación virtual de sistemas que se comportan de forma idéntica al sistema físico, están totalmente sincronizados en ambas direcciones y pueden incorporar o alimentar sistemas de IA para la optimización de procesos. Ahora no sólo son una realidad en algunos sectores, sino una parte clave de las operaciones. De hecho, Gartner ha incluido los gemelos digitales entre las tecnologías más importantes de este año.

Gemelos Digitales de una Red Eléctrica Inteligente

Es común pensar que los gemelos digitales ya existían con los sistemas de simulación y SCADA desarrollados por las empresas industriales, pero es importante entender que un gemelo digital en realidad va mucho más allá de eso.

No estamos hablando de simples representaciones 3D, sino de sistemas que se comportan de forma idéntica al sistema físico, que están totalmente sincronizados en ambas direcciones, y que también pueden incorporar o alimentar sistemas de IA para optimizar los procesos.

Teniendo en cuenta la definición anterior de un gemelo digital, podríamos decir que el sector eléctrico aún no se ha subido a bordo de todo el potencial de los gemelos digitales.

“A pesar del enorme impacto en coste y eficiencia que tiene un gemelo digital para el sector eléctrico, el desarrollo y la implementación de gemelos digitales presenta una serie de desafíos complejos; desafíos con los que las empresas de servicios públicos han estado luchando durante años, y la tecnología actual finalmente puede resolverlos”.

¿Cuáles son los retos de un gemelo digital en una Smart Grid?

Descentralización

‍La necesidad de integrar nuevos elementos en la red, como vehículos eléctricos, bombas de calor o baterías, así como la generación distribuida de prosumidores con instalaciones de autoconsumo, crea una red cada vez más extendida y compleja de conectar a un gemelo digital. Esto da como resultado gemelos digitales cada vez más "opacos" a medida que pasamos de la alta tensión (donde hay buena visibilidad) a la baja tensión, donde los operadores están completamente ciegos a lo que está sucediendo en los dominios de los usuarios.

Precisión

‍La tendencia a conectar nuevos elementos de una Smart Grid se basa en el uso de tecnologías IoT. Estas tecnologías, que presentan una escalabilidad, un coste y un rendimiento óptimos, no gozan, sin embargo, de la fiabilidad y la robustez de las utilizadas por los protocolos industriales en otros entornos, como SCADA. Si no se aborda correctamente, esto conduce a inexactitudes en el gemelo digital como representación del entorno físico. Cuando se trata de la red eléctrica, el más mínimo problema en los datos puede conducir a grandes errores para el negocio.

Soberanía de datos

‍La cadena de valor de la Smart Grid es compleja e involucra a múltiples actores, desde productores de energía, TSO, DSO, operadores de energía, hasta usuarios finales, etc. Cada uno de estos actores suele ser reacio a proporcionar datos fuera de su ecosistema por razones competitivas, o incluso a veces legales o reglamentarias.

Ciberseguridad

‍Durante muchos años, la ciberseguridad en la red eléctrica ha sido una cuestión clave para los operadores eléctricos. Cada vez están más en riesgo debido a la apertura de sus redes tradicionalmente aisladas, que ahora están conectadas a entornos de IT por motivos de eficiencia.

El gemelo digital “abre” estas conexiones y, si no cuentan con los mecanismos de ciberseguridad más estrictos, claramente supondrán un riesgo para la continuidad del servicio o incluso para la seguridad nacional.

Thin Edge Computing como habilitador de un gemelo digital

Thin Edge Computing, es decir, las aplicaciones digitales que se ejecutan lo más cerca posible de las operaciones físicas, resuelve estos problemas. Su naturaleza distribuida, con la simple instalación de miles de nodos ligeros en toda la red, facilita la conexión directa a sensores, conmutadores y equipos industriales en la Smart Grid, y el procesamiento de datos de alta frecuencia y alta precisión sin incurrir en los costes de un sistema centralizado, en la búsqueda de un gemelo digital completo y fiable.

Al procesar los datos localmente en cada punto de la Smart Grid (puntos de producción, subestaciones de transmisión y distribución, hasta los puntos de consumo), solo se comparte la información necesaria, punto por punto y de forma anónima, con aquellos sistemas externos que la necesiten. Por lo tanto, podemos crear jerarquías de información en el gemelo digital de una manera mucho más ágil y flexible.

Finalmente, el Edge Computing y las jerarquías de red evitan tener que abrir muchas redes de información, lo que aumenta la seguridad del despliegue de gemelos digitales a niveles máximos. La arquitectura Thin Edge está estrechamente alineada con el estándar IEC-62443, que se está convirtiendo rápidamente en el estándar más seguido para garantizar entornos IT/OT ciberseguros.

En Barbara, ya estamos desplegando nodos Thin Edge en los diferentes puntos de la Smart Grid, lo que no sólo permite la sincronización bidireccional de los gemelos digitales con los sistemas físicos, sino también el despliegue de aplicaciones de IA para la toma automatizada de decisiones empresariales, aliviando así la presión sobre los operarios. Todo ello con una capa de ciberseguridad añadida que hace que la solución sea escalable y certificable en un entorno tan exigente como el sector eléctrico.

Para más información, no dude en ponerse en contacto con nosotros y solicitar una demostración personalizada.

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