Cuando el huracán María, una tormenta de categoría 4 con vientos de 155 mph, golpeó directamente a Puerto Rico en 2017, devastó la red eléctrica de la isla y provocó el apagón más largo en la historia de los Estados Unidos. María dejó a muchos residentes sin electricidad durante casi un año.

A raíz de esta devastación, el Departamento de Energía y su sistema de laboratorio nacional se asociaron con Puerto Rico para generar una red eléctrica más resistente para mantener las luces encendidas en las comunidades y proteger contra las peores consecuencias de nuevos huracanes.

Ahora, el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico del DOE ha brindado una solución para una red eléctrica más resistente con el Sistema de Evaluación y Resiliencia de la Red Eléctrica (EGRASS), una poderosa plataforma que ayuda a preparar y fortalecer estructuras críticas a medida que se identifican nuevas amenazas.

“Es muy importante que Puerto Rico se prepare para esta y la próxima temporada de huracanes”, dijo el Ingeniero de Sistemas Eléctricos Marcelo Elizondo. "Para abordar esto, combinamos nuestra experiencia en modelado de redes, arquitectura en la nube y respuesta de emergencia para ayudar a proteger los sistemas de energía actuales y futuros de Puerto Rico", agregó Elizondo. "Validamos nuestro modelo en informes de evaluación de daños en el sitio que nos permitieron obtener una capacidad más precisa para predecir fallas en la red".

El desarrollo de este software puede ayudar a la isla a estar mejor preparada con planes de acción y materiales adecuados para enfrentar grandes tormentas en el futuro.

"Nuestra división de Coordinación de Recuperación Interagencial en la oficina de recuperación de FEMA Puerto Rico trabajó incansablemente para llegar al acuerdo interinstitucional que allanó el camino para esta tecnología innovadora. Conocer los impactos potenciales de una futura tormenta ayudará a los gobiernos locales a tomar decisiones acertadas al prepararse para una situación posterior a la tormenta". escenario de llegada a tierra", dijo el Coordinador Federal de Recuperación de Desastres de FEMA en Puerto Rico, José G. Baquero.

La Autoridad de Energía Eléctrica de Puerto Rico (AEE), y el operador y administrador del Sistema de Transmisión y Distribución en Puerto Rico, LUMA Energy, ahora están utilizando EGRASS para estudiar y planificar eventos climáticos extremos y posibles impactos en la red, para exponer mejor brechas de datos y conocimientos en el sistema y usar esa información para proteger la infraestructura crítica.

EGRASS ayuda a los administradores de emergencias a caracterizar mejor los impactos de las tormentas mediante la simulación de trayectorias históricas de tormentas para una variedad de diferentes estimaciones de intensidad del viento. Estos ejercicios están ayudando a los gerentes de LUMA Energy a planificar con anticipación la reparación de líneas de transmisión, subestaciones y otros componentes en Puerto Rico, manteniéndolos a salvo de las próximas amenazas climáticas.

PNNL participa en el esfuerzo unificado del DOE para reconstruir la red eléctrica de Puerto Rico y ayudarlo a prepararse para futuros huracanes. El proyecto de varios años incluye un trabajo complejo sobre la modernización de la red y la planificación para el futuro, incluida una transición al 100 % de energías renovables para 2050.

"Puerto Rico está comprometido con la transición al 100 % de energías renovables, por lo que estamos ansiosos por ayudar a planificar esa transición de una manera resiliente y confiable que tenga en cuenta los impactos de los huracanes en el sistema a medida que realiza la transición. Nos gustaría ayudar a identificar cómo las energías renovables y el almacenamiento de energía puede ser parte de la solución, al diseñar sus controles de grilla", señala Marcelo Elizondo. Elizondo lidera el equipo de PNNL que proporciona modelado y análisis de resiliencia de red en este proyecto.

Cómo ayuda EGRASS a prepararse para los huracanes

EGRASS evalúa el impacto en la infraestructura como resultado de eventos de amenazas naturales. Estima la probabilidad de falla de diferentes componentes de la infraestructura eléctrica, como torres, líneas de transmisión y subestaciones, y analiza el riesgo asociado y el impacto de sus fallas en la confiabilidad del sistema. También ayuda en las operaciones de recuperación en tiempo real al proporcionar un juicio experto para determinar fuentes de energía alternativas para cargas críticas de uso final.

"Para la parte de confiabilidad del sistema, ya teníamos una herramienta para eso. Se llama DCAT, la herramienta de análisis de contingencia dinámica", dijo Jeff Dagle, ingeniero eléctrico jefe de PNNL. "Reconocimos una brecha en nuestras herramientas mientras trabajábamos para reconstruir la red después de los efectos del huracán María. Queríamos agregar información como 'qué líneas eléctricas se caerían' para obtener una mejor comprensión de la fragilidad de las torres y su susceptibilidad a las subestaciones y a los componentes individuales del sistema de energía. EGRASS hace eso".

El equipo diseñó el modelo para comprender qué sistemas fallarían en función de ciertas suposiciones sobre las fuerzas de los huracanes. "Obtuvimos una comprensión del impacto del clima en los componentes del sistema de energía para alimentar nuestro análisis de red", agregó Dagle.

EGRASS ayuda a proteger y recuperar la infraestructura actual mediante la presentación de modelos inteligentes para prepararse mejor para futuros huracanes. Los planes futuros incluyen ampliar su aplicabilidad a otros eventos, como terremotos e inundaciones. + Explora más

Deslizamientos de tierra provocados por el huracán María