L'edge-computing, solució per l'explotació de les xarxes elèctriques.

En un sistema elèctric que cada com està més distribuït i amb un constant creixement de sensors i els respectius dispositius distribuïts, va que l’electricitat esdevingui cada vegada com una producte/servei més crític per les necessitats de la societat. 

Cada dia hi ha més dependència de l'electricitat per tat una apagada, és cada vegada més molesta i podria ser el desencadenant d'un col·lapse de les infraestructures elèctriques que en el seu conjunt estan interconnectades.

Per això, cal innovació per fer possible una continuïtat del subministrament elèctric amb un cost inferior. En conseqüència, hi ha una creixent consciència que els recursos energètics i les tecnologies de la informació del edge-comptung, a la xarxa elèctrica poden jugar un paper cada vegada més important per mitigar els impactes sobre les certes zones i millorar la resiliència de la infraestructura d’energia elèctrica.

Detecció de la consciència de la situació

El Build Back Smarter és un mantra per a moltes indústries i països. Tot i que hi ha maneres de fer-ho, el compromís per els distribuïdors elèctrics (DSO)  amb una xarxa intel·ligent, és un repte no actualitzar les seves infraestructures de manera més intel·ligent per fer front a les necessitats que requereixen dona la complexitat e la gestió de les faltes elèctriques. 

Un cop s'ha produït una falta elèctrica cal una resposta adequada per la seva resolució de la forma més segura i breu possible. És aquí, quan  comença el procés de minimitzar la possibilitat de propagar la falla. Per exemple, per reduir el risc als  incendis forestals, la solució millor, és la construcció de xarxa elèctrica soterrada en comptes de línies aèries, un enfocament que fa dècades. Si be es cert que tradicionalment, no s'ha optat per les xarxes soterrades en entorns rurals,  ha estat el seu cost, no pas la tecnologia. A mesura que el el risc dels incendis forestals es van convertint en amenaces més crítiques, la enginyeria va treballar en desenvolupar un sistema localitzats en les capçaleres de les línies elèctriques amb la finalitat de detectar amb anticipació l'inici d'un incendi forestal.  Aquesta tecnologia, ha estat bona, però no ha estat suficient. Per això, hi han diversos projectes d'innovació per fer el desenvolupament del que és probablement el sensor en línia més intel·ligent amb la tecnologia més nova. Es poden instal·lar en qualsevol línia que pugi generar preocupació  i són prou assequibles perquè es puguin aplicar de manera redundant i així, garantir la fiabilitat. 

Control de flexibilitat

Els DSO, també inverteixen equipaments i en noves solucions per millorar la controlabilitat dels sistemes elèctrics. Els feeders de distribució ja poden respondre de manera proactiva a una falta elèctrica, configurant activament la topologia i la connectivitat de la xarxa i els seus recursos energètics què estiguin connectats en ella. Els clients residencials podran fer el mateix a les seves llars en coordinació amb els actors que tinguin relació amb els DSO.

Gràcies a reconfiguracions flexibles de la topologia del feeder mitjançant la coordinació dels dispositius de seccionalització distribuïts, esdevenen una tecnologia clau per el futur la xarxa elèctrica. Una de les lliçons apreses de l’apagada de Texas del 2021 va ser que el nivell de descàrrega  que cal demanar als operadors de transport (TSO)  no tenia precedents donada la necessitat de reduir un consum molt elevat. Per evitar que el DSO i TSO puguin gestionar congestions en les seves infraestructures cal una relació entre els operadors elèctrics i  clients particulars per donar suport a la xarxa i desviament del mercat elèctrica gràcies a les avançades tecnologies dels edificis intel·ligents i les llars intel·ligents ja què, no només permeten un funcionament estable i normal de la xarxa, com la regulació de freqüència / tensió, sinó que també poden potenciar certes funcionalitats per a situacions d’emergència. Si estan dissenyats per a oferir serveis d’emergència, poden desconnectar-se automàticament els usos no essencials elèctrics donada una restricció d’electricitat en àrees àmplies.

Avui, la distribució de les càrregues d'un DSO es d'acord a una capacitat determina amb un coeficient de simultaneïtat estimat per assegurar la qualitat de servei. Tanmateix, en base al camí cap  a la transició energètica requerirà assignar una flexibilitat als clients. 

Recursos i tecnologies emergents

El camí cap a la descarbonització exigeix ​​l’electrificació de múltiples sectors, el transport, la industria, l’agricultura i la producció d’aliments, entre d'altres. Possiblement, la infraestructura elèctrica podria acollir aquests requeriments d’electrificació com a recursos addicionals per a la planificació d’emergències. Però, els vehicles elèctrics podrien actuar com a emmagatzematge mòbil quan la xarxa elèctrica ho requereixi? Les bateries químiques distribuïdes i connectades a les xarxes dels DSO  podrien alimentar una petita comunitat utilitzant els recursos instal·lats?

Avui dia, tot i que el concepte funciona, els estudis  demostren que encara és una de les solucions més cares a més, l’electrificació del transport pot perjudicar aquest concepte.

Diverses investigacions i demostracions, han demostrat que els vehicles elèctrics i híbrids poden alimentar una llar o un negoci durant una interrupció. La situació ha madurat de manera que per exemple, s’anuncia un Ford F150 elèctric que podria proporcionar electricitat a una llar entre tres i deu dies, segons la els hàbits de consum i estat de càrrega de la bateria del Ford. Per tant, el transport electrificat mostra un camí cap a la resistència sense ser necessari invertir en plaques solars o bateries dedicades. Un repte intel·ligent, seria tenir aquesta flexibilitat perquè sigui alhora segura i beneficiosa per a l'estabilitat de la xarxa quan milions de persones tenen una capacitat reserva fàcilment accessible. No obstant això, caldrà treballar amb les formes de telecomunicar tots aquest dispositius.

Una possibilitat, pot estar en la millor connectivitat que permet la pròxima tecnologia sense fils 5G / 6G per potenciar encara més, la participació activa dels clients. És hora que les empreses elèctriques aprofitin aquestes oportunitats emergents per preparar els seus sistemes per al futur paradigma operatiu. 

Finalment, no es pot oblidar un sistema intel·ligent mitjançant l’hidrogen ja que una part important de la població mundial viu a ciutats sense accés directe a l'energia eòlica o solar. 

L’evolució cap a una xarxa més intel·ligent i resilient a costos més baixos sembla estar en el camí de ser possible tècnicament. El major risc és que lleis, regulacions i / o subvencions inadequades puguin limitar a la tecnologia del segle XXI.

Ramon Gallart