Las industrias y la infraestructura del mundo están migrando hacia una generación eléctrica libre de carbono. Esa transición no ocurre solo en los parques solares y eólicos: ocurre, sobre todo, en las subestaciones que los conectan a la red. Sobre ese punto de encuentro trata The Next-Generation Digital Substation, un white paper publicado por la consultora ARC Advisory Group — firmado por su consultor senior Rick Rys en febrero de 2021 y distribuido por Hitachi Energy (entonces Hitachi ABB Power Grids) — que sigue siendo, cinco años después, una de las mejores síntesis de por qué la subestación digital es la pieza clave de la descarbonización de la red.
En este artículo resumimos, con nuestras propias palabras, las ideas centrales del documento y agregamos nuestra lectura desde la práctica de ingeniería de protecciones y automatización en Chile. La fuente completa está citada al final; recomendamos leer el original.
Qué plantea el white paper
El argumento central de ARC es que la "subestación inteligente" — la combinación de tecnología de subestación digital con una plataforma de gestión de desempeño de activos (APM, en el caso analizado la plataforma Lumada de Hitachi) — permite a las empresas eléctricas e industriales:
- Reducir su huella de carbono, al habilitar la integración de más generación renovable y ocupar instalaciones físicamente más compactas.
- Mejorar la toma de decisiones, aplicando tecnología digital y analítica sobre datos que antes simplemente no se recolectaban.
- Dar a los operadores más datos sobre cada aspecto de la instalación, desde el estado de los equipos primarios hasta el comportamiento de las protecciones.
- Estimar la probabilidad de indisponibilidad no planificada — y actuar antes de que ocurra, pasando de mantenimiento correctivo a mantenimiento predictivo y prescriptivo.
De un apagón en 1965 al bus de proceso
El documento abre con una perspectiva histórica que vale la pena conocer: tras el gran apagón del noreste de Estados Unidos en 1965, el Electric Power Research Institute (EPRI) impulsó los primeros sistemas de medición y monitoreo que derivaron en los SCADA basados en computadores y PLCs. Esos primeros sistemas — RTUs cableadas, protocolos como Modbus — todavía sobreviven en muchas instalaciones. La subestación digital moderna, en cambio, usa redes de comunicación diseñadas específicamente para las necesidades de protección, control y operación remota, más aplicaciones de software que ayudan a gestionar la red y sus activos.
La idea fuerza del paper: la subestación digital no es un upgrade tecnológico aislado, sino la condición habilitante para operar una red con una fracción creciente de generación renovable y distribuida sin sacrificar confiabilidad ni costo.
Nuestra lectura desde Chile
Lo que ARC describía en 2021 para el mundo, en Chile ya es el día a día del Sistema Eléctrico Nacional: alta penetración solar y eólica, generación cada vez más distribuida y menos predecible, y corredores de transmisión exigidos. Tres puntos del paper nos parecen especialmente vigentes para los proyectos que ejecutamos en la región:
1 · La descarbonización se juega en la subestación
Cada MW renovable que entra al sistema pasa por un paño nuevo o ampliado. La velocidad con que se diseñan, prueban y ponen en servicio esas subestaciones — y su capacidad de integrar equipos de distintos fabricantes — define la velocidad real de la transición energética.
2 · Los datos ya están ahí; falta usarlos
Un IED moderno registra oscilografías, eventos, temperaturas y estados que en la mayoría de las instalaciones nadie explota. La tesis del APM — convertir esos datos en decisiones de mantenimiento predictivas y prescriptivas — no exige reemplazar la subestación: exige ingeniería de integración y disciplina en la puesta en servicio.
3 · La indisponibilidad no planificada es el costo que manda
Estimar la probabilidad de falla de un transformador o un interruptor y programar la intervención antes del evento cambia la economía completa del activo. En instalaciones mineras e industriales, donde una hora de detención se mide en cientos de miles de dólares, este es el argumento de negocio más directo a favor de la subestación digital.
Por qué recomendamos leer el original
El white paper es corto, está bien escrito y no requiere ser especialista para seguirlo. Es una buena pieza para que gerencias de operación, mantenimiento y sostenibilidad entiendan por qué la inversión en subestaciones digitales es también una decisión de descarbonización, no solo de tecnología.
Referencia
Rys, R. (2021). The Next-Generation Digital Substation. ARC White Paper, febrero de 2021. ARC Advisory Group. Publicado y distribuido por Hitachi Energy (a la fecha de publicación, Hitachi ABB Power Grids). Disponible en: go.hitachienergy.com/ARC-digital-substations-whitepaper-2021.
Nota legal: este artículo es un resumen y comentario de elaboración propia de EDA — Eléctricas de América con fines informativos y educativos. Las ideas atribuidas al white paper pertenecen a sus autores. ARC Advisory Group, Hitachi Energy, Hitachi ABB Power Grids y Lumada son marcas de sus respectivos titulares. Este contenido no está patrocinado por ni afiliado a dichas compañías, y no reproduce el texto del documento original: para el contenido íntegro, descárguelo desde la fuente citada.