El sistema eléctrico europeo se encuentra en un momento crucial, a punto de experimentar una transformación radical impulsada por las tecnologías digitales. Ante la rápida transformación del sector eléctrico, la colaboración entre los operadores de los sistemas de transporte (TSO) y distribución de electricidad (DSO) es más importante que nunca. En este contexto, la Red Europea de Operadores de Sistemas de Transporte de Electricidad (ENTSO-E) y DSO Entity han publicado el informe ‘Retos y oportunidades de los TSO-DSO para el sistema eléctrico digital de la UE’. El documento subraya la necesidad de la digitalización para mejorar la operación, la planificación y la integración de los usuarios de la red eléctrica, y recopila los principales desafíos previstos en la transición hacia un sistema eléctrico totalmente digitalizado.
El ‘Informe TSO-DSO: Desafíos y oportunidades para el sistema eléctrico digital’, elaborado por el grupo de trabajo conjunto de ENTSO-E y DSO Entity, también muestra información y expectativas sobre las soluciones de gemelos digitales, recopiladas por diversos representantes del sector a través de encuestas, talleres y grupos de debate; así como destaca las deficiencias existentes, las oportunidades de mejora y las medidas necesarias para impulsar las soluciones digitales en los sistemas eléctricos europeos.
El documento se divide en seis capítulos. El primero describe la iniciativa y los requisitos y expectativas para el desarrollo de los gemelos digitales, el segundo la metodología empleada, el tercero analiza las oportunidades y desafíos a los que se enfrentan los DSO y TSO en Europa basándose en los resultados de la encuesta inicial, el cuarto aborda las iniciativas en curso y el estado actual del desarrollo de los gemelos digitales; y el quinto ofrece una perspectiva prospectiva, centrándose en las deficiencias identificadas y, basándose en una segunda encuesta, que analiza la implementación en diversos proyectos de gemelos digitales en relación con los desafíos clave. Finalmente, el sexto capítulo resume las principales conclusiones.
Desafíos y oportunidades del sistema eléctrico
En la actualidad, el sistema eléctrico se enfrenta a diversos retos. Como principales desafíos, el informe destaca el rápido aumento de los recursos energéticos distribuidos que deben integrarse en el sistema, lo que requiere una planificación coordinada y estrategias operativas; el rápido aumento de la demanda energética en muchos países, que exige decisiones de inversión para garantizar la capacidad de la red eléctrica; el aumento de las anomalías meteorológicas y la generación eléctrica dependiente del clima, para lo que la previsión avanzada se convierte en algo fundamental; y la cambiante situación geopolítica, que requiere una ciberdefensa robusta, basada en datos y resiliente que proteja el sistema eléctrico en todo momento.
No obstante, como señala el informe, cada desafío presenta oportunidades para el sistema eléctrico y las partes interesadas.
Por un lado, unos recursos energéticos más distribuidos ayudan a la sociedad a electrificar el consumo y a alcanzar los objetivos de reducción de emisiones de carbono. Por otro lado, una mayor producción eléctrica intermitente y los desequilibrios aumentan el valor de la flexibilidad energética y crean oportunidades para que los clientes flexibles aumenten sus ingresos. Además, los modelos de previsión avanzados mejoran la estabilidad al gestionar las variaciones en el consumo y la producción, y mejoran la seguridad del suministro y el uso de la red eléctrica. Y, por último, una red cibersegura fortalece la resiliencia de las infraestructuras críticas, protegiendo así el bienestar social.
Los gemelos digitales
La solución recomendada en el informe es el desarrollo de gemelos digitales, como réplicas virtuales de sistemas físicos estrechamente conectados mediante interfaces de comunicación. Estas tecnologías permiten una mejor monitorización, predicción y toma de decisiones a lo largo del ciclo de vida de los activos de la red eléctrica, desde el desarrollo y la planificación hasta la monitorización operativa y la simulación de escenarios.
El informe destaca que la implementación de los gemelos digitales contribuirá a resolver importantes desafíos y a aprovechar las oportunidades del sistema eléctrico.
Los gemelos digitales ofrecerán información relevante para la toma de decisiones informada en la planificación de la red eléctrica y la operación del sistema, lo que se traducirá en una mayor seguridad del suministro eléctrico y uso de la red, además de permitir la integración de los clientes para aumentar la flexibilidad. Este esfuerzo de digitalización apoya la creación de un mercado energético sostenible, seguro y competitivo.
Principales barreras a las que se enfrentan los TSO y los DSO
El grupo de trabajo conjunto de ENTSO-E y DSO Entity enfatiza la importancia de abordar los desafíos clave de la digitalización para el futuro del sistema eléctrico de la UE. Las barreras fundamentales están relacionadas con la calidad, la estandarización y el acceso a los datos.
El informe destaca los desafíos críticos que enfrentan los TSO y los DSO en la gestión de las interacciones con los clientes, la planificación y el mantenimiento de los sistemas. Exige un enfoque estratégico para la implementación de los gemelos digitales, comenzando por los problemas operativos inmediatos y estableciendo objetivos a largo plazo para la interoperabilidad, la resiliencia y las soluciones colaborativas entre las partes interesadas.
El informe subraya la necesidad de estructuras de gobernanza claras, datos de alta calidad y una mejor interoperabilidad a nivel organizativo, informativo y técnico para que la adopción de los gemelos digiitales tenga éxito, garantizando así un intercambio fluido de datos entre diversas plataformas y dispositivos.
Según el informe, las principales barreras que deben superarse se resumen en cinco temas principales: la integración de datos; la escalabilidad e interoperabilidad; la precisión de las previsiones con un mayor intercambio de datos y utilizando varias fuentes de datos y modelos de IA; un marco regulatorio estable y favorable para impulsar los esfuerzos de digitalización, permitiendo a los operadores de sistemas recuperar costes eficazmente; y la capacidad de recursos mediante la cooperación en el desarrollo conjunto de soluciones.
Beneficios de los gemelos digitales para la red eléctrica
El informe concluye que un enfoque colaborativo entre los gestores de la red eléctrica, los responsables políticos y los líderes del sector es esencial para maximizar el potencial de los gemelos digitales, lo que incluye el establecimiento de formatos de datos armonizados, estándares de interoperabilidad y protocolos sólidos de ciberseguridad. El documento asegura que, con las tecnologías de gemelo digital, el sistema eléctrico europeo puede volverse más resiliente, centrado en el cliente, eficiente y sostenible, liderando el camino hacia un futuro con bajas emisiones de carbono.
Los principales beneficios de la implementación de los gemelos digitales incluyen una mejor visibilidad y control de la red eléctrica, información basada en datos que permite un mantenimiento optimizado, la identificación temprana de posibles problemas, así como una toma de decisiones y una planificación de inversiones más informadas.
Además, los gemelos digitales optimizan las operaciones al permitir el análisis y el control coordinados, mejorar los cálculos del flujo de potencia, reducir las interrupciones del sistema y mejorar la eficiencia operativa general. También aceleran la integración de las energías renovables al permitir una previsión precisa y la respuesta a la demanda, lo que favorece la integración fluida de los recursos energéticos distribuidos en la red eléctrica.
Finalmente, los gemelos digitales mejoran la interacción con el cliente al ofrecer soluciones centradas en el consumidor que empoderan a las personas para participar activamente en los mercados energéticos.
Implementación coordinada en todo el sistema eléctrico europeo
Gracias a estos avances, los gemelos digitales tienen el potencial de transformar el panorama energético europeo, impulsándolo hacia un futuro resiliente y sostenible.
El grupo de trabajo conjunto de ENTSO-E y DSO Entity priorizará en 2025 la definición de casos de uso que demuestren las aplicaciones prácticas de los gemelos digitales. Además, se desarrollará una hoja de ruta para destacar las interconexiones y dependencias entre estos desafíos y los casos de uso propuestos, además de proporcionar una secuencia estructurada de actividades recomendadas para guiar la implementación gradual de las estrategias de digitalización, garantizando que las inversiones se alineen con los objetivos energéticos europeos a largo plazo.
El informe destaca la necesidad de que todos los operadores del sistema eléctrico apliquen las normas existentes, la disponibilidad y la calidad de los datos para lograr la interoperabilidad y una toma de decisiones eficaz. El grupo de trabajo desarrollará una hoja de ruta para guiar la implementación coordinada de los gemelos digitales en todo el sistema eléctrico europeo y así impulsar aún más estos esfuerzos.