El aire y la luz del Sol, fundamentales en el desarrollo de energías limpias, tienen la particularidad de que, por ser fenómenos naturales, son aleatorios e impredecibles, de ahí la importancia de simular eventos y crear estrategias que permitan controlar y proteger los sistemas a futuro para evitar sucesos como apagones o daños en equipos. El Laboratorio de Co-Simulación de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín recrea cómo funcionaría nuevo sistema eléctrico en el país.
Imagine por cinco segundos esta parte del futuro: millones
de aerogeneradores (con los que se produce energía eólica) ubicados en cientos
de hectáreas a campo o mar abierto; millones de paneles solares sobre los
tejados de empresas y zonas residenciales; miles de millones de motores
apagándose para dejar de funcionar con petróleo y carbón y comenzar a hacerlo
con el aire y la luz del Sol.
Aunque la transición de energías no renovables a energías
renovables sigue siendo un evento paulatino, está ocurriendo a una velocidad
inesperada.
El profesor Ernesto Pérez González, líder del Grupo de
Investigación PASS-UN, afirma que “el futuro se nos vino encima mucho más rápido
de lo que pensábamos, y ese cambio de dirección trae unos retos importantes,
entre ellos que estaremos usando una infraestructura más aleatoria para generar
energía, es decir que no se puede predecir exactamente ni de manera constante”.
Según el docente, director del proyecto “Supervisión,
control y protección de sistemas eléctricos”(Proyecto 09 de Energética 2030),
la infraestructura del futuro será aleatoria. Esta trabajará con elementos como
las corrientes de aire (energía eólica) y la radiación solar (energía solar)
que varían de forma impredecible por tratarse de fenómenos naturales.
“Cuando trabajamos con agua (energía hidráulica) sabemos qué
tanta hay en el río, cuánta más vendrá, pudiendo predecir a mediano plazo
cuánta energía se podrá generar con ella. Con estas otras tecnologías tendremos
cambios tan drásticos que llegaremos a un valor máximo cercano al 30 % de
lo que se genera actualmente”, agrega el docente.
De ahí que los investigadores trabajen en modelos y
estrategias que permitan gestionar la transición, de manera que se mantenga un
balance (fundamentalmente entre demanda y oferta de energía) para que los
sistemas no colapsen ni ocurran apagones o daños en los equipos, por ejemplo.
Con este fin opera el Laboratorio de Co-Simulación de la UNAL
Sede Medellín, en donde se ha recreado cómo funcionaría en Colombia un nuevo
sistema eléctrico.
Hasta el momento se han probado herramientas, se han
utilizado datos históricos y climatológicos para garantizar el balance en la
generación de energía en el futuro.
“Tenemos una optimización robusta que nos permite tener en
cuenta incluso la incertidumbre, podemos ver qué pasará en el sistema
colombiano y planear estrategias para garantizar que sea eficiente. Es un reto
de país”, agrega el docente.
En el Laboratorio trabajan en tiempo real, reproducen
fenómenos, cambios, aumentos en la demanda y ponen a prueba equipos para el
control y la protección en estos escenarios. El alcance del espacio es tal, que
“podemos incluso simular en diferentes laboratorios (que no están en el mismo
lugar físico), coordinados para que cada uno haga una parte de la simulación”.
Por último, es de destacar que los investigadores proyectan
una arquitectura que ofrezca microservicios que se conecten y desconecten del
sistema según la necesidad y que funcione colgando información en la nube (a
través de softwares de código abierto), algo que hoy no se usa
en ningún sistema eléctrico de potencia.
El proyecto tiene la intención de transferir conocimiento a
la industria energética. Por ahora ya ha trabajado con la empresa XM,
proveyéndole un modelo de representación de sistemas fotovoltaicos y eólicos
que esta utiliza para desarrollar estudios de operación y planeación de
sistemas.
