Las subestaciones digitales, son las infraestructuras que se utilizan para proteger, controlar e interconectar sistemas de transmisión y distribución de energía, así como también para reducir los niveles de alta a media tensión, que combinan la última tecnología en gestión energética, pero ¿cómo funciona una subestación digital?
En principio, la energía se genera y se transmite hacia ciertos puntos, para luego ser distribuida hacia barrios, hospitales, aeropuertos, entre otras infraestructuras. El papel que cumplen las subestaciones digitales se da en espacios de alta tensión, en especial por las empresas que cuentan con un patio con equipos para realizar este proceso, como las llamadas utilities o empresas de servicios públicos y las grandes empresas industriales.
Cuentan con cuatro niveles operativos generales: el primero y más conocido, en donde los equipos de patio reciben la potencia eléctrica mediante cables de alta tensión (Nivel 0); un siguiente nivel donde se convierten las señales en corrientes y voltajes más pequeños y manejables, para un mayor control por los operadores, las cuales se transmiten a los equipos del cuarto de control, que pueden ser, medidores, relés de protección, controladores de bahía, entre otros,(Nivel 1) y; unos niveles 2 y 3 que llevan la información de los equipos conectados hacia los software de control locales y SCADA remoto de la subestación respectivamente.
Este conjunto de equipos y software vigila en tiempo real las múltiples fallas que puedan surgir de situaciones críticas como, rayos, cortocircuitos entre fases, entre otras y las despejan para no afectar el servicio de energía que reciben las personas.
“Estas nuevas tecnologías están recibiendo las señales de voltajes y corrientes actualmente por medio de cables de fibra óptica, minimizando la cantidad de cobre en la subestación y por ende la exposición al riesgo al que se enfrentan los operadores en muchas ocasiones”, afirma Jaime Betancourt, desarrollador de negocios de Digital Power en Schneider Electric.
Retos que entorpecen la inversión de estos proyectos
La industria eléctrica viene haciendo un gran esfuerzo para acompañar a las empresas en su proceso de transformación digital, lo cual ha sido un gran reto, pues según datos del IDC, el 84% de los proyectos de transformación digital fracasan, debido a que las soluciones automatizadas no son lo suficientemente flexibles y son difíciles de cambiar.
Si bien se conoce que las subestaciones digitales llegaron al país como parte de innovación para la industria 4.0 y la digitalización de las empresas de transmisión y distribución de la energía, existen una serie de retos en los que se debe profundizar para fortalecer su foco de inversión, como:
– Cambio a la adopción de nuevas tecnologías: La industria eléctrica ha sido una de las más conservadoras frente a los cambios, lo que se ha venido transmitiendo al sector empresarial, sin embargo, en los últimos años han llegado nuevas tecnologías, como las subestaciones digitales, las cuales tienen el gran reto de cambiar su mentalidad.
– Sistemas heredados rígidos: “Derivado del miedo frente al cambio, la mayoría de empresas cuentan con sistemas de automatización rígidos, protocolos de comunicación cerrados, equipos antiguos y no flexibles, y se considera que el cambio puede ser complejo y costoso” afirma el experto. Hay quienes estiman que el tiempo de inactividad en una planta puede costar más de un millón de dólares por hora en algunos sectores.
– Falta de tecnología escalable: En el mismo ámbito, cuando los equipos no cuentan con tecnologías a “prueba de futuro” que puedan ir de la mano tanto el hardware como el software, se ralentiza la digitalización y con el tiempo se da paso a eventuales reprogramaciones e ineficiencias operativas.
“Los proyectos de subestaciones digitales son nuevas tecnologías que hasta ahora se están implementando y aún no tienen mucha trayectoria, ya que pocas empresas se arriesgan a cambiar la forma de ver la evolución y los beneficios en cuanto al control y protección de sus subestaciones antiguas. Ahora todo se está simplificando, para un mayor manejo en la red”, añade Betancourt.
¿El futuro? un enfoque definido por software
Ahora la mayoría de las nuevas tecnologías incluyen por lo general un software, el cual le da un valor agregado a la operación tradicional de cualquier tipo de empresa, gracias a aplicativos como el IoT, la nube, al machine learning, entre otros que permiten evolucionar las operaciones a autónomas.
En este caso las compañías eléctricas están adoptando gradualmente diferentes softwares para hacer de las subestaciones digitales elementos claves para la transición de redes convencionales a redes digitales capaces de satisfacer los requisitos de los prosumidores.
“Schneider Electric, como socio digital de grandes compañías que están llevando a cabo su proceso de transformación digital ha trabajado y lleva un camino considerable hacia la digitalización y electrificación del todo. Debemos cambiar el chip, más aún cuando hablamos de la gestión de la energía”, concluye el ejecutivo.
En el caso de las subestaciones digitales, las señales eléctricas que llegan por medio de fibra óptica se transmiten al software, por mencionar alguno, el SCADA, con el objetivo de tomar la información posible para controlar y monitorear, tener mantenimientos predictivos a fallas de energía en los hogares o diferentes zonas y también tener una medición de la calidad de la potencia.
Por lo que, es indispensable invertir y enfocarse en la evolución del software para poder respaldar el desarrollo de este tipo de proyectos, teniendo en cuenta, además, los resultados en sostenibilidad y descarbonización que aporta la digitalización de estos procesos.