Eficiencia y fiabilidad de las redes eléctricas
En un mundo que avanza hacia una transición energética sostenible, la búsqueda de herramientas que garanticen la eficiencia y fiabilidad de las redes eléctricas se ha convertido en una prioridad estratégica del sector energético . renovables en el sistema eléctrico plantea retos sin precedentes para la gestión de estas redes eléctricas. renovables en las redes eléctricas es aumentar su observabilidad y mejorar la agilidad en el análisis de datos . de su red eléctrica , combinando equipos de iGrid T&D , algoritmos eléctricos e inteligencia artificial para obtener un conocimiento avanzado y accesible del estado actual y futuro de la red.
El equipo que impulsa este doctorado industrial combina experiencia académica y conocimiento empresarial, con el objetivo de desarrollar soluciones innovadoras para las redes eléctricas . El doctorando Ignacio Glenny Crende , en colaboración con la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) y la empresa iGrid T&D, trabaja para desarrollar herramientas avanzadas que contribuyan a la digitalización y monitorización de las redes eléctricas. Su investigación se dirige bajo la supervisión de Eduardo Prieto Araujo , investigador reconocido en el ámbito de la ingeniería eléctrica con una trayectoria destacada en sistemas de energía y tecnologías renovables, y de Vinícius Albernaz Lacerda , experto en sistemas energéticos, con publicaciones relevantes que reflejan su contribución académica y aplicada. Yolanda Castellon , propietaria de iGrid T&D , aporta la visión estratégica y práctica de una empresa con más de 15 años de experiencia en soluciones de control y monitorización para el sector energético.
iGrid T&D, con sede en Cataluña, destaca por su capacidad de innovación en el ámbito del control remoto de redes eléctricas, como pone de manifiesto su historial en la implementación de tecnologías digitales pioneras. Esta experiencia posiciona a la empresa como pieza clave en este proyecto, ofreciendo las herramientas y los conocimientos necesarios para transformar los resultados de la investigación en soluciones prácticas que pueden ser integradas en el sector. Con esta colaboración multidisciplinar, el equipo combina las ventajas de la investigación académica con la aplicabilidad industrial, garantizando un impacto tangible en la eficiencia y sostenibilidad del sistema eléctrico.
En este contexto, el proyecto trabaja en el desarrollo de nuevas herramientas basadas en Digital Twins para optimizar la planificación y control de las redes eléctricas . Es decir, un gemelo digital de bajo coste de la red eléctrica en distribuidoras medianas y pequeñas, para que éstas puedan obtener una visión completa del estado actual y futuro de su red. La empresa iGrid T&D, impulsora del proyecto, aporta una experiencia consolidada en el desarrollo de tecnologías para el sector energético. En resumen, el proyecto aborda uno de los retos más significativos del sector energético actual: “ incrementar la capacidad de monitorización en tiempo real de las redes eléctricas donde se aplica, con el objetivo de conseguirlo sin desplegar sensores de forma masiva, sino con una estrategia inteligente ”, puntualiza Prieto, subrayando la eficiencia del sistema.
Gracias a la integración del conocimiento académico y empresarial, este proyecto ejemplifica el potencial de los Digital Twins para replicar virtualmente el comportamiento de las redes, anticipar incidencias y ofrecer soluciones adaptadas en tiempo real . , sino también contribuir a la sostenibilidad global, en línea con los objetivos de la transición energética.
Éste es un ejemplo claro de cómo los Doctorados Industriales promueven la innovación aplicada en sectores estratégicos, combinando investigación avanzada y necesidades reales del mercado. El proyecto no sólo responde a las demandas actuales del sector energético, sino que se alinea con los grandes retos tecnológicos y ambientales que definen el futuro de la gestión energética en Cataluña.
Resolver problemas del sector energético
La importancia de este proyecto radica en su aplicación directa a la resolución de problemáticas reales del sector energético . c. Las redes eléctricas actuales deben adaptarse a un contexto dinámico en el que la integración de energías renovables, como la eólica o la solar, genera fluctuaciones que desafían el equilibrio y la fiabilidad del sistema.
Su aplicación no sólo mejora la eficiencia en la distribución de la energía, sino que contribuye también a aumentar la fiabilidad y la seguridad del sistema eléctrico , lo que requiere una capacidad analítica avanzada para prever escenarios, identificar riesgos y tomar decisiones informadas que mejoren la eficiencia y la sostenibilidad del sistema. La aplicación principal de la tecnología que desarrolla el proyecto es la estimación de estados de la red eléctrica . diferentes elementos que conforman la red con medidas en tiempo real. De esta forma, se pueden obtener valores aproximados para los “puntos oscuros” de la red de distribución , es decir, aquellas zonas que habitualmente tienen un nivel muy bajo de monitorización. Con el sistema que desarrolla el proyecto, Prieto pone de relieve que “ los operadores dispondrán de un conocimiento elevado del estado de la red en tiempo real, lo que permite operar las redes más cerca de sus límites técnicos, relajando límites conservadores ”.
Además, el proyecto no sólo responde a una necesidad técnica sino también a una demanda estratégica. En un momento en que la digitalización transforma todos los sectores industriales, los Digital Twins emergen como una tecnología de gran valor para generar modelos virtuales que permiten simular, analizar y mejorar el rendimiento de sistemas complejos . En este sentido, el equipo del proyecto desarrolla un sistema de estimación de consumo que combina los valores de predicción con las medidas en tiempo real: “ nuestro sistema toma la información disponible paramétrica e histórica y la combina con los datos en tiempo real para poder dar una estimación del estado del conjunto del sistema ”, detalla Glenny, poniendo énfasis en el carácter integrador de la solución.
A partir de los datos medidos de tensión y corriente en las proximidades de cada carga, se obtienen valores de consumo mucho más precisos, que también permiten estimar las pérdidas en las distintas secciones del sistema. Esta simulación o réplica digital del sistema permite acceder a información que no puede obtenerse directamente de los datos disponibles. " Sacar el máximo partido de los datos de los que disponemos, desplegar un número de equipos de forma sostenible en la red que permitan obtener una representación de la red de una fidelidad elevada ", es, según el equipo, uno de los pilares centrales del proyecto.
Otro aspecto esencial es la reducción de costes y riesgos asociados a la gestión de las redes eléctricas . Gracias a la capacidad de identificar anomalías y predecir posibles fallos, esta tecnología puede anticipar interrupciones y evitar problemas operativos. Esto no sólo aumenta la fiabilidad de la red, sino que también optimiza los recursos necesarios para su mantenimiento y operación .
En lo que se refiere al desarrollo del proyecto, la metodología aplicada incluye técnicas avanzadas de inteligencia artificial, como aprendizaje automático y análisis estadístico, para crear modelos capaces de adaptarse a las condiciones cambiantes de las redes . importante en el contexto de la integración de energías renovables, que introducen variabilidades significativas en la producción y consumo energéticos El uso de estas técnicas permite gestionar mejor esta variabilidad y asegurar la estabilidad del sistema.
Por otro lado, el proyecto incorpora simulaciones de forma dinámica como herramienta clave para poner a prueba diferentes escenarios y soluciones, lo que podría permitir analizar el impacto de cambios operativos o de nuevas políticas energéticas antes de su implementación real. Podríamos decir que, en cierto modo, el proyecto Digital Twins se convierte en un laboratorio virtual para experimentar con estrategias que maximicen la eficiencia y la sostenibilidad del sistema eléctrico.
El proyecto también pone de relieve la importancia de la colaboración entre el mundo académico y la empresa privada . En este sentido, iGrid T&D, una empresa especializada en soluciones para la monitorización y control de redes eléctricas, aporta su conocimiento práctico y los recursos tecnológicos necesarios para implementar los resultados de la investigación. Según Castellón, esta colaboración ha sido clave para desarrollar un producto que responde a las necesidades específicas del mercado: “ encontramos la oportunidad de desarrollar e implementar este proyecto obtenemos un producto innovador y adaptado a las necesidades de las pequeñas y medianas distribuidoras eléctricas ”.
Por su parte, la dirección académica del proyecto asegura que el trabajo científico tenga una sólida base y que se integre en el avance general del conocimiento en este campo. Este enfoque multidisciplinar no sólo aborda los retos del sector sino que también contribuye a formar talento altamente cualificado , preparando a profesionales como Ignacio para liderar la innovación en un sector crítico para el sector energético. La relevancia del proyecto es evidente no sólo por sus posibles impactos técnicos y económicos, sino también por su contribución al desarrollo sostenible ya la digitalización de la infraestructura eléctrica.
Retos en el desarrollo del proyecto
Durante la ejecución de este proyecto innovador, el equipo ha tenido que enfrentarse a varios retos que han puesto a prueba su capacidad de adaptación y resolución. Uno de los principales desafíos ha sido gestionar la complejidad intrínseca de las redes eléctricas . Estas redes son sistemas altamente dinámicos, con múltiples factores interdependientes que requieren una modelización precisa a fin de crear Digital Twins fiables y efectivos. El equipo ha destacado que uno de los principales retos ha sido garantizar que el modelo virtual sea lo suficientemente preciso y detallado para representar fielmente el comportamiento de la red real, sin comprometer la eficiencia computacional.
Otro reto destacable ha sido la integración de una amplia variedad de datos provenientes de fuentes diversas , como sensores de la red, datos meteorológicos y predicciones de demanda energética. Glenny reconoce que “ la disponibilidad de medidas ha sido uno de los retos más claros e interesantes. El bajo grado de monitorización en la distribución eléctrica nos ha forzado a desarrollar sistemas de estimación y análisis que originalmente no habíamos planteado ”, ejemplificando la innovación necesaria para superar estos obstáculos.
Además, el contexto tecnológico en rápida evolución ha supuesto un reto adicional. Mantenerse al día con las últimas tendencias en tecnologías digitales, algoritmos de inteligencia artificial y soluciones para la gestión de redes inteligentes ha sido fundamental para garantizar que el proyecto se mantenga en vanguardia.
Por último, la colaboración entre los diferentes actores involucrados en el proyecto –empresa, universidad y doctorando– también ha implicado la necesidad de gestionar perspectivas diversas y coordinar esfuerzos para conseguir un objetivo común . Esta interacción ha requerido una comunicación fluida y una visión compartida para superar barreras y aprovechar las sinergias: al ser un doctorado industrial, siempre hemos tratado de trabajar teniendo presente que la aplicación final debería funcionar en un sistema real. Esto ha incrementado la complejidad respecto a otros trabajos donde tal vez esta aplicación no sea tan inmediata ”, argumenta Prieto, resaltando el valor añadido de la colaboración práctica entre los diferentes actores.
A pesar de estos retos, el equipo del proyecto ha demostrado una gran capacidad de innovación y perseverancia, convirtiendo estas dificultades en oportunidades para generar conocimiento y avanzar en la investigación aplicada . Su experiencia pone en evidencia la importancia de la colaboración multidisciplinar para superar las complejidades inherentes a los proyectos de investigación avanzada y para lograr soluciones con impacto real en el sector energético. Según Castellón " incorporar a la empresa el talante y las bases de investigación y estudio universitario nos permite alinearnos con la realidad que debe venir", una visión que ejemplifica la sinergia entre la innovación académica y la práctica empresarial.
Impacto de los resultados del proyecto
Por lo que respecta al impacto esperado, el proyecto plantea beneficios en diversos ámbitos. A escala industrial, las soluciones desarrolladas tienen el potencial de mejorar sustancialmente la eficiencia de las redes eléctricas, reduciendo las pérdidas y aumentando la fiabilidad del sistema . traducirse en una disminución de los costes energéticos, con un impacto positivo para las empresas y los consumidores:” esperamos que iGrid T&D continúe comercializando nuevos proyectos basados en esta tecnología, y que desde la UPC podamos colaborar con ellos para mejorarla, desarrollando nuevas herramientas que amplíen las funcionalidades del Digital Twins ”, comenta el equipo.
Uno de los aspectos más destacables del proyecto es la rápida traslación de la investigación en el mundo empresarial. Según Eduardo Prieto, el resultado se ha convertido en un producto de iGrid T&D y ya se ha desplegado en una empresa de distribución catalana, algo poco habitual que evidencia el éxito de un enfoque industrial y aplicado, propio de los doctorados industriales. Asimismo, Castellon remarca el reto de conseguir que el producto se integre y utilice efectivamente en el día a día de una distribuidora en un tiempo tan corto.
Desde un punto de vista empresarial, el proyecto ofrece una ventaja competitiva clave para la empresa colaboradora , iGrid T&D, en el desarrollo de soluciones avanzadas adaptadas a las necesidades del mercado energético. Esto no sólo refuerza su posición como líder en tecnología para redes eléctricas, sino que también abre nuevas oportunidades de mercado tanto a nivel nacional como internacional . Para Castellon, ver como poco a poco, las ideas se van convirtiendo en funcionalidades de los productos de iGrid ha sido todo un reto. Un reto que nos ha permitido aprender a todos y que nos ha dejado ganas de repetir la experiencia ”, una afirmación que pone en valor el éxito de la colaboración.
En el ámbito medioambiental, el proyecto contribuye a la sostenibilidad gracias a su capacidad para fomentar el uso de energías renovables , así como optimizar su integración en las redes significa aprovechar mejor los recursos naturales y reducir las emisiones de carbono asociadas a la producción de energía.
Incluso, desde un punto de vista social, el proyecto aporta soluciones tecnológicas que pueden garantizar un acceso más seguro y estable a la energía, factor esencial para el desarrollo socioeconómico . Además, refuerza el papel de la investigación y la innovación como motores del progreso en un sector estratégico como el de la energía.
