La rápida transición a la energía renovable amenaza con causar grandes problemas a la red eléctrica muy cara de los Países Bajos. En su búsqueda de soluciones, El profesor Peter Palensky está trabajando ahora en un "gemelo digital" para que sea posible estudiar la red de forma eficaz.

Imagina que has estado trabajando en silencio durante años en los confines de un gran instituto académico, y, de repente, los cambios dramáticos ponen patas arriba su mundo familiar. Los focos apuntan en su dirección y de repente todos los ojos están puestos en usted. ¿Qué harías?

Esto es exactamente lo que le sucedió a Peter Palensky, profesor en TU Delft. Su especialidad, redes eléctricas inteligentes, se ha convertido repentinamente en un tema candente en los últimos años. La rápida transición a la energía renovable ha planteado una pregunta importante:¿es nuestra red eléctrica actual capaz de resistir cambios tan profundos? Palensky y sus colegas deben responder esa pregunta clave para evitar que el movimiento hacia una mayor sostenibilidad se tambalee.

Ciertamente, Palensky no es del tipo que se aleja de un desafío como ese. Todo lo contrario. "Como científico, en realidad, es un gran privilegio encontrarse en esta posición, ", dice." Es como si estuviéramos en un punto de inflexión en la historia y tuviéramos una oportunidad real de cambiar el mundo para mejor. Es una responsabilidad absolutamente enorme, pero algún día podremos decirles a nuestros hijos:lo hicimos ".

Todo el mundo productor de energía

Durante unos 50 años, todo permaneció más o menos igual. Cada país tenía varias plantas de energía grandes que suministraban electricidad a la red para millones de clientes, es decir ciudadanos y empresas. Pero el surgimiento de la energía renovable ha agregado repentinamente a innumerables nuevos productores de energía, porque cada aerogenerador o panel solar es en realidad una planta de energía en sí mismo. De repente, los ciudadanos ya no son clientes, ¡pero en realidad los proveedores! Proveedores muy variables, así como, ya que la velocidad del viento y la energía solar tienden a fluctuar.

"Esta revolución verde trae consigo grandes problemas de adaptación, "dice Palensky". Por ejemplo, piense en los países que tienen que conectar grandes parques eólicos a la red eléctrica existente. La conexión repentina de una gran cantidad de capacidad nueva puede cambiar por completo la dinámica de la red eléctrica de un país, incluso conduciendo a un corte de energía en el peor de los casos ".

Esto significa que se requiere investigación. Mucha investigación. ¿Será capaz la red holandesa de soportar un nuevo parque eólico frente a la costa de Zandvoort? ¿Cómo mantendremos todo estable cuando, en el futuro cercano, millones de paneles solares han sido instalados por propietarios de viviendas individuales? ¿Y cómo podemos asegurarnos de que todos puedan cargar sus vehículos eléctricos en el futuro?

Gemelo digital

Palensky espera responder a estas preguntas con la ayuda de un gemelo digital, una copia digital de la red eléctrica holandesa. En una copia digital, puede experimentar e investigar al contenido de su corazón sin el riesgo de romper nada. "En realidad, es una versión de ensueño de la red real, ", dice. Y añade con una sonrisa:" Obviamente, no se nos permite jugar con la red eléctrica real, así que tenemos que hacerlo de esta manera ".

Palensky y sus colegas han tomado prestada la idea de las grandes empresas. Los fabricantes de aviones y automóviles llevan mucho tiempo utilizando gemelos digitales para probar sus aviones y vehículos. Los ejemplos incluyen simuladores que utilizan imágenes en 3-D, sonido y movimiento para reproducir un viaje en automóvil real o un aterrizaje de avión. La cuadrícula digital de Palensky es similar, pero obviamente sin asiento del conductor ni cinturones de seguridad.

Un gemelo digital pequeño ya está operativo. El simulador digital en tiempo real (RTDS), repleto de software lleno de cálculos matemáticos, puede simular una cuarta parte de la red holandesa. En el futuro cercano, esta versión está configurada para ser reemplazada por una copia digital de toda la red. Antes de que, el laboratorio de alto voltaje existente en TU Delft deberá convertirse en un laboratorio de energía eléctrica sostenible, el laboratorio ESP para abreviar. En eso, será posible combinar elementos cruciales de la red eléctrica, como mástiles de alta tensión, energía eólica y solar, redes de almacenamiento y distribución de energía, en un todo funcional.

El primer objetivo de Palensky será investigar cómo responde la red eléctrica holandesa existente a estímulos o choques, como nuevos parques eólicos o ciberataques extranjeros. Pero, en el futuro cercano, también tiene la intención de hacer lo que más les gusta a los científicos:innovar. "Estoy interesado en averiguar si podemos desarrollar una red eléctrica alternativa que esté más adaptada a la era moderna. Es muy poco probable que reemplace la red existente en el corto plazo". pero creo que tenemos mucho que aprender de este ejercicio teórico ".

Datos concretos de TU Delft

El gemelo digital proporcionará operadores de red, como TenneT, con mucha información sobre cómo hacer y mantener estables sus redes. Palensky cree que los "hechos concretos" de TU Delft resultarán cruciales porque, de lo contrario, llevaría mucho más tiempo resolver este tipo de problemas complejos de infraestructura. Además, se trata de información sensible que conviene no obtener de países lejanos:los recientes ciberataques en el extranjero han demostrado que la red eléctrica es un escenario popular en el que librar una guerra electrónica.

Palensky y sus colegas están trabajando actualmente en una propuesta de financiación del Consejo de Investigación Holandés (NWO), para que puedan completar su gemelo digital. "Sería un desperdicio terrible si no podemos avanzar ahora. TU Delft es un líder mundial en este campo y vemos a diario cuánto pueden beneficiarse los operadores de redes holandeses de nuestro conocimiento".

Entonces, ¿cuál es el arma secreta de Palensky? "Mis alumnos. Son los que a menudo tienen las ideas más inteligentes y creativas. También creo que es importante darles acceso a la mejor maquinaria posible. Además, tenemos la obligación moral hacia la generación más joven de combatir el cambio climático. La tecnología es una forma importante de lograrlo ".