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Tecnología e Inteligencia Artificial como motores de innovación en el sector energético.

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Nuestra invitada del programa 326 de Data is in the Air, ha sido Lidia Caramazana, Innovation Project Manager en Naturgy. Con ella hemos hablado sobre innovación en el sector energético y el papel que tienen las nuevas tecnologías en este proceso.

Lidia Caramazana, Esther Morales, Luis V. Muñoz y Enrique Polo

La innovación en el sector energético

Lidia nos explica que la innovación en Naturgy se enfoca en la búsqueda, análisis y testeo de nuevos modelos de negocio para avanzar frente a los retos de la transición energética y la descarbonización. Desarrollan proyectos piloto que les permiten acceder a mercados emergentes, por ejemplo, en el mundo de los gases renovables o de las energías renovables marinas.

Además de esta innovación más disruptiva, también llevan a cabo pruebas de concepto, que atienden a necesidades más cercanas a los retos actuales de su negocio y permiten mejorar procesos. 

La transferencia de innovación: un requisito fundamental

Es imprescindible ser capaces de transferir la cultura de innovación a todas las capas y niveles de la compañía.

Nuestra invitada destaca una iniciativa que consiste en un programa de apoyo al emprendimiento para startups. La peculiaridad de este programa es que los empleados son los mentores de estas startups, lo que les permite salir de su día a día y estar en contacto con emprendedores, con una forma de trabajar de forma más ágil y flexible. 

“Esto hace posible que los empleados se impregnen de estas habilidades extraordinarias y puedan transferirlas a sus equipos y aplicarlas en su trabajo.”

Tecnologías que hacen posible el proceso de descentralización energética 

El sector energético está cambiado de un sistema centralizado, donde la energía se generaba en grandes centrales de producción y pasaba por las líneas de transporte y distribución hasta el consumidor final, a uno descentralizado. En este nuevo sistema, entran a formar parte diversos agentes. 

Estos agentes, provocan una generación más distribuida y cercana a los puntos de consumo. Los consumidores se convierten en prosumidores, que además de consumir energía, la producen, y todo esto se traduce en una mayor complejidad en la gestión del sistema eléctrico y en mayores requerimientos técnicos para asegurar la fiabilidad y seguridad del sistema. Aquí tienen un papel muy relevante las herramientas digitales.   

Datos E IA en el sector energético 

“La digitalización de la red implica convertir una infraestructura, tradicionalmente ha sido física, en una inteligente, que no solo transporta electricidad, sino que también captura y transmite datos en tiempo real.”  

Esto añade mayor complejidad, pero también tiene ventajas, como la monitorización en tiempo real de lo que pasa en la red, lo que permite anticiparse a posibles problemas e integrar de forma más eficiente la generación renovable. Al final, se consigue mejorar la eficiencia operativa de la red.  

Para ello es imprescindible utilizar herramientas digitales, como sensórica y dispositivos IoT instalados en los activos, que capturan continuamente datos. Así mismo, es necesaria comunicación avanzada (satelital, fibra óptica, 5G) y plataformas de datos para analizar lo que está recabando. Como cerebro de esta red inteligente se encuentra la IA, que ayuda a sintetizar y analizar todos estos grandes volúmenes datos que se están recopilando. 

Con el auge del vehículo eléctrico, las baterías y el almacenamiento de energía se están volviendo cada vez más importantes  

El auge del sector de la electromovilidad está llevando a necesidades y exigencias cada vez mayores en relación con la fabricación de baterías y a sus características, como la velocidad, tiempo de respuesta, autonomía, etc. Además, hay un reto asociado: ¿qué hacer con esas baterías cuando lleguen al final de su vida útil? Especialmente las que están relacionadas con el sector del vehículo eléctrico. 

Estas baterías, fabricadas con metales como litio, manganeso, cobalto, deberán reciclarse o reacondicionarse, debido a su impacto medioambiental.

Lidia nos comenta que, para Naturgy, las necesidades de almacenamiento y de baterías, están relacionadas especialmente con el objetivo de proveer de capacidad firme y flexibilidad al sistema eléctrico, de forma complementaria a la penetración cada vez más masiva de energías renovables.

“La intermitencia y la flexibilidad de las energías renovables está obligando a desarrollar mecanismos de ajuste entre la oferta y la demanda. Y para esto los sistemas de almacenamiento, especialmente las baterías, se presentan como el gran aliado del sector energético.” 

La IA, imprescindible para poder equilibrar oferta y demanda 

Estas fuentes de generación renovable proveen de una fuente limpia, verde, inagotable. Sin embargo, son intermitentes y no tan previsibles como otro tipo de fuentes. De esta forma, para asegurar la seguridad del sistema, es necesario mantener la frecuencia de red y eso se consigue ajustando en todo momento la oferta con la demanda. 

Para esto, existen modelos basados en datos meteorológicos que permiten predecir la producción eólica, pero el sistema requiere de mayor exactitud.

Es aquí donde entran en juego técnicas de Machine Learning. Nuestra invitada nos lo ejemplifica con la creación de redes neuronales que, en base a datos históricos permiten generar modelos para predecir la producción de energía eólica con una exactitud de hasta 36 horas de antelación. Esto es fundamental para entrar a participar en los mercados energéticos. 

Tecnologías emergentes para lograr la descarbonización 

La descarbonización es el gran reto que tiene el sector energético. Esto implica reemplazar el uso de combustibles fósiles por combustibles limpios y verdes. 

Lidia nos explica que uno de los cometidos del departamento de innovación, es ayudar a encontrar nuevas tecnologías que permitan producir de la manera más eficiente, tanto biogás como biometano. Además, el hidrógeno verde tendrá un papel importante en el futuro mix energético.  

Las energías renovables offshore tienen gran potencial, especialmente la eólica marina flotante, que en España resulta más adecuada por las características de su costa. Esta tecnología ofrece ventajas como un recurso eólico más potente y predecible en alta mar, así como un menor impacto visual y acústico en comparación con los parques eólicos terrestres. 

Por último, Lidia hace hincapié en que, en el camino hacia la descarbonización, los sistemas de almacenamiento a gran escala se vislumbran como imprescindibles para seguir penetrando de manera eficiente la energía renovable.

La IA: clave en el mantenimiento predictivo

Una de las aplicaciones clave de la IA en el sector energético, es el mantenimiento predictivo, donde el rendimiento de los activos energéticos se supervisa y se analiza continuamente para identificar posibles fallos con antelación.  

Los planes de mantenimiento actuales, basados en verificaciones periódicas reglamentarias (VPRs), pueden generar ineficiencias al realizarse demasiado pronto o, peor aún, demasiado tarde, lo que podría ocasionar fallos o anomalías. Para mejorar esto, se está impulsando una solución innovadora en aerogeneradores, en colaboración con una startup europea.

La iniciativa consiste en instalar sensores en las palas de los aerogeneradores para monitorizar su salud estructural. Toda la información recopilada por el SCADA del aerogenerador pasa por una capa de Inteligencia Artificial, que se integra con el software de la startup para predecir fallos antes de que ocurran. La IA indica el grado de severidad de los posibles fallos, lo que permite tomar decisiones basadas en datos y planificar el mantenimiento de manera más eficiente.

Gemelos digitales para dar una nueva vida a baterías 

Lidia nos ha compartido un proyecto de baterías de segunda vida en el que están incorporando gemelos digitales. Se utilizan baterías integradas o baterías de vehículos eléctricos que, tras haber sido reemplazadas por otras debido a su degradación, todavía tienen una vida útil remanente interesante para ser integradas en sistemas de almacenamiento de energía.

En este sentido, están implementando un gemelo digital que permite simular el comportamiento de estas baterías sometiéndolas a distintas condiciones de carga y descarga, potencias o temperaturas. 

Gracias a este gemelo digital, podrán conocer cómo se comportan estas baterías, cómo afecta a la temperatura de cada una de sus celdas y, en última instancia, cómo se están degradando estas baterías.

“En base a estos gemelos digitales, vamos a ser capaces de hacer un uso mucho más eficiente de este activo.”

Transforma tu negocio con una estrategia de datos efectiva

En Berocam, creemos firmemente en el poder de los datos para impulsar la evolución de las organizaciones. Nuestro enfoque se centra en acompañar a las empresas en la adopción de la analítica avanzada y la Inteligencia Artificial, asegurando que cada solución se adapte a las necesidades específicas del negocio. La transformación digital es un proceso continuo, y contar con un partner estratégico puede marcar la diferencia.

Puedes escuchar el programa entero haciendo clic arriba.

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