Energía hidroeléctrica: innovación y digitalización

Publicado viernes, 13 de julio 2018

“La energía hidroeléctrica no solo es la principal fuente renovable de energía eléctrica en cuanto a cantidad de energía que produce, sino también en cuanto a la calidad de los servicios ofrecidos para garantizar la integridad y la fiabilidad del sistema eléctrico. Por otra parte, permite un uso múltiple de las aguas (potable, riego, usos turísticos, etc.), y es fundamental para la regulación de los cauces hidráulicos para evitar que éstos afecten a la población. Un patrimonio rico que debemos conservar gracias a intervenciones de renovación y digitalización.”

– Isidro Pescador Chamorro, Head of O&M Italia – EGP

Innovación de energía hidroeléctrica

En Italia, la energía hidroeléctrica fue una de las causantes del desarrollo económico de los años cincuenta y sesenta, cuando las centrales alimentadas por la fuerza del agua contribuyeron de manera determinante a la reconstrucción del país.

En la actualidad la fuerza del agua contribuye a generar el 42 % del total de la energía producida con fuentes renovables en Italia, con una potencia instalada total de 18,5 GW, equivalentes a 46 TWh/año.

Se trata de unos números considerables para los que se prevé un aumento en los próximos años gracias a programas de renovación de las centrales.

Según un estudio de Althesys recientemente presentado en Roma con el título «La energía hidroeléctrica crea valor para Italia», el parque hidroeléctrico italiano tiene un potencial inutilizado hasta ahora de unos 1800 MW de cara a 2020 y de 5800 MW a 2030, equivalente a un incremento de producción de 1 TWh en 2020 y de 3,4 TWh en 2030.

Una potencia que hay que liberar mediante un programa integrado de inversiones, que según los cálculos de Althesys aumenta a unos 5.500 millones de euros.

A día de hoy, si nos remitimos al estudio, solo el 42 % de la capacidad construida antes de 1960 se ha modernizado, con 6,7 GW de potencia instalada que todavía deben renovarse e impulsarse. 

“La energía hidroeléctrica, la principal fuente renovable en Italia, con casi la mitad de la producción, es crucial para conseguir los objetivos de la Unión Europea para 2030. El aumento del listón al 32 % de los objetivos europeos sobre energías renovables impulsa a nuestro país a ir más allá de su Estrategia Energética Nacional y crear un Plan Extraordinario para las energías renovables durante la próxima década.”

– Alessandro Marangoni - Director ejecutivo de Althesys

Drones para monitoreo y mantenimiento de centrales hidroeléctricas

Junto con la renovación y la modernización de las centrales hidroeléctricas para promover su eficiencia energética, Enel Green Power ya está trabajando en un amplio programa con el objetivo de introducir tecnologías innovadoras para mejorar la seguridad y el rendimiento técnico-económico de las centrales.

Un ejemplo son los drones y los robots para facilitar las inspecciones en lugares remotos o confinados y optimizar las intervenciones de mantenimiento necesarias. Un proyecto que empezó en Italia pero que abarca ya centrales de EGP en todo el mundo.

En Chile, por ejemplo, utilizamos robots para realizar inspecciones en las tuberías a presión —a las que difícilmente pueden acceder los humanos— o llevar a cabo mediciones en las profundidades de los pantanos, para comprobar la sedimentación.

Pero en este aspecto, la innovación en las centrales de Enel Green Power llega sobre todo del cielo. En la actualidad se está realizando toda una serie de pruebas para usar drones para controlar, tanto desde el exterior como desde el interior, el estado de salud de una central o de una presa y poder así aumentar la seguridad general de las centrales y optimizar los procesos de mantenimiento.

Por otra parte, en Italia se ha puesto en marcha junto con el ENAC, el organismo nacional que se encarga de los certificados de vuelo, un proyecto para utilizar los vehículos de pilotaje a distancia (SAPR) en la modalidad llamada Beyond Visual line of Sight (BVLOS), es decir, la línea visual de la persona que lo controla, para la supervisión de algunos canales en concreto en el país.

Se trata de un proyecto muy prometedor y especialmente útil para todo el mundo de los drones, ya que está ayudando al ENAC a comprobar si es necesario y oportuno ampliar la normativa actual SAPR, que se basa fundamentalmente en el Reglamento de Medios Aéreos de Pilotaje Remoto, para incluir la posibilidad de realizar operaciones especializadas más allá de los límites de la línea visual y modificar el reglamento correspondiente.

El desafío de la digitalización   

El uso de drones y robots forma parte de un compromiso más amplio de EGP para transformar sus centrales hidroeléctricas, tal y como se hace con la energía solar y la eólica, en un modelo de digitalización de éxito.

A nivel global, la digitalización puede ser fundamental para Enel Green Power para todas sus actividades de Operation & Maintenance (O&M), con el objetivo de reducir los costes de intervención y mantenimiento, obtener más seguridad y, por lo tanto, aumentar la eficiencia de producción.

Para una central hidroeléctrica, la digitalización es sinónimo de integración de distintas tecnologías, relacionadas por ejemplo con el Internet de las cosas (IoT) o los sensores inalámbricos, capaces de proporcionar una gran cantidad de datos (big data), reduciendo los costes de instalación, probando nuevos protocolos para la conectividad y permitiendo recabar datos incluso en lugares remotos, donde no siempre se cuenta con las herramientas necesarias, para conseguir un diagnóstico inteligente y un mantenimiento predictivo.

Algunos ejemplos de tecnologías probadas o en fase de control son los sensores acústicos MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), sensores inalámbricos con soluciones de Energy Harvesting para estaciones meteorológicas, en contacto con las funciones de captación, o para controlar el estadio de la maquinaria de la central.

Encontramos también todo lo relativo a los sensores meteorológicos inalámbricos de bajo coste, capaces de autoalimentarse y, por lo tanto, perfectos para zonas remotas de difícil acceso. El objetivo en este caso consiste también en aumentar la seguridad de las centrales para mejorarlas y optimizarlas y reducir así los costes de los procesos de O&M. Por ahora, los sensores meteorológicos inalámbricos están instalados y probados en Chile, con doce estaciones, y en Italia, con once.

Los numerosos datos recabados en las centrales se envían a nuestra plataforma en la nube, todo un «Data Lake», para después analizarlos gracias a algoritmos desarrollados a medida para la energía hidroeléctrica, con el objetivo de obtener un marco preciso sobre el estado de salud de la central que permita realizar intervenciones de mantenimiento cada vez más eficaces.

El compromiso por la sostenibilidad

Junto con la innovación y la digitalización, EGP está constantemente comprometida por el bienestar de las comunidades locales, en línea con los Objetivos de desarrollo sostenible de la Agenda ONU 2030.

Para conseguir estos ambiciosos objetivos, aplicamos nuevas soluciones y nuevas ideas para el medio ambiente, como las que estamos buscando a través de nuestra plataforma Open Innovability para un nuevo proyecto de sostenibilidad en Colombia, donde queremos reducir la contaminación del río Bogotá, en el pantano de El Muña, cerca de nuestras centrales hidroeléctricas de Paraíso y Guaca.

Por desgracia, el río es uno de los más contaminados de Sudamérica, por lo que hemos realizado un llamamiento a innovadores, start up y empresas para identificar una solución avanzada tecnológicamente y de bajo coste para reducir las emisiones y depurar el aire en las zonas más críticas del embalse.

En un mundo que cada vez se mueve más rápido, EGP está en primera línea para aprovechar al máximo sus propias competencias internas y buscar nuevas ideas para estimular el binomio imprescindible compuesto por innovación y sostenibilidad.