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, las cuales combinan la última tecnología en gestión energética. Estas se han venido implementando gracias a la inversión e interés de empresas locales como Celsia, EPM o ENEL, desde hace aproximadamente unos 10 años.
¿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. De esta forma, 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 compañías industriales.
Estas cuentan con cuatro niveles operativos generales: el primero y más conocido, es en donde los equipos de patio reciben la potencia eléctrica mediante cables de alta tensión (Nivel 0); el segundo donde se convierten las señales en corrientes y voltajes más pequeños y manejables para lograr un mayor control por los operadores, las cuales se transmiten a los equipos del cuarto de control. Estos pueden ser, medidores, relés de protección, controladores de bahía, entre otros, (Nivel 1); y por último, los niveles 2 y 3 que llevan la información de los equipos conectados hacia los softwares de control locales y SCADA remoto de la subestación respectivamente.
Este conjunto de equipos y softwares, vigila en tiempo real las múltiples fallas que puedan surgir de situaciones críticas como rayos y cortocircuitos entre fases y las despejan para no afectar el servicio de energía que reciben las personas. En este sentido, Jaime Betancourt, Desarrollador de negocios de Digital Power en Schneider Electric afirma que “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”.
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 desafío. Según datos del IDC, el 84% de los proyectos de transformación digital fracasan, debido a que las soluciones automatizadas no son lo suficientemente flexibles por lo que son difíciles de cambiar.
Si bien se conoce que las subestaciones digitales llegaron a Latinoamérica 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, tales como:
- Adaptación de nuevas tecnologías: La industria eléctrica ha sido una de las más conservadoras frente a los cambios, algo que se ha ido 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. “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.
- 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 en el hardware como en el software, se ralentiza la digitalización y con el tiempo se da paso a eventuales reprogramaciones e ineficiencias operativas.
¿El futuro? Un enfoque definido por software
Actualmente, 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 soluciones como el IoT, la nube, al machine learning, entre otras, que permiten evolucionar las operaciones a sistemas autónomos.
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 empresa líder de tecnología y socia estratégica de grandes compañías que están llevando a cabo su proceso de transformación digital y eficientización de la energía, ha trabajado y lleva un camino considerable hacia la digitalización y electrificación. Debemos cambiar el chip, más aún cuando hablamos de la gestión de la energía” concluye Jaime.
En el caso de las subestaciones digitales, las señales eléctricas que llegan por medio de fibra óptica se transmiten al software 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.
De este modo, 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.
