Todos damos por sentado un suministro de energía fiable. Sin embargo, la transición energética plantea desafíos para los operadores de redes eléctricas: se están integrando muchos generadores de energía descentralizados y nuevos consumidores poderosos, lo que cambia radicalmente los perfiles de carga y generación de los hogares. Una potente caja de pared personal, por ejemplo, funciona con una capacidad de carga de 22 kW, lo que corresponde a unas diez lavadoras. Los sistemas fotovoltaicos típicos de las viviendas unifamiliares pueden alimentar hasta 15 kW cuando brilla el sol.
Más transparencia para nuestras redes eléctricas
Eva Buchta | Inventores del año de Siemens | Doctorado
Eva Buchta es la inventora del año 2024: su invento ayuda a estabilizar el suministro de energía
«En el pasado, cuando la electricidad provenía principalmente de grandes centrales eléctricas, el comportamiento de consumo de los hogares podía estimarse suficientemente bien. Hoy en día hay muchas nuevas cargas puntuales y picos de generación que hacen que sea cada vez más necesario monitorear y controlar nuestras redes locales con el nivel de voltaje más bajo», afirma Eva Buchta, ganadora del premio Inventors of the Year 2024 en la categoría de doctorado. «Mi invención proporciona un método para estimar de manera confiable la utilización actual de la red eléctrica incluso en las redes de distribución locales, donde generalmente hay muy pocas mediciones en tiempo real disponibles. «
Análisis de productores y consumidores
Como primer paso, es crucial identificar con precisión a los actores individuales de una red eléctrica. ¿Qué generadores de energía hay, dónde están ubicados y cuántos hay? ¿Y qué tipos de consumidores están conectados? Por ejemplo, si hay varias plantas fotovoltaicas grandes una al lado de la otra, existe una alta probabilidad de que se produzcan sobretensiones en esta zona cuando hace sol; si hay muchos puntos de carga en una zona, la tensión puede caer en determinadas condiciones. Esta información básica se puede utilizar para crear perfiles de consumo típicos para los hogares y estadísticas de generación para las plantas fotovoltaicas. Las correlaciones que se determinan entre los consumidores también permiten una estimación mucho más precisa del estado actual de la red eléctrica.
Determinación de la probabilidad de estados críticos del sistema
«El objetivo es lograr una mayor transparencia para la red de distribución de electricidad y poder detectar las infracciones de los límites en una etapa temprana», afirma Eva. Los amplios conocimientos previos, que pueden provenir de datos históricos o estadísticos, se combinan con algunas mediciones muy precisas en tiempo real para calcular la probabilidad de que se infrinjan los límites en las líneas eléctricas y los puntos de conexión. «Si somos inteligentes a la hora de colocar los puntos de medición dentro de la red eléctrica, solo necesitamos unos pocos puntos para poder evaluar el estado de la red en tiempo real utilizando el modelo estadístico», afirma Eva. «Las estimaciones son lo suficientemente precisas como para que los operadores de la red utilicen los datos para reaccionar ante la situación actual en una etapa temprana, lo que permite que las redes se gestionen de manera eficiente, sostenible y segura. «
