Seis desafíos de Big Data (macrodatos) para la industria eléctrica

Por Javier Barella, director regional de OSIsoft / Redacción Petroquimex

Seis desafíos de Big Data (macrodatos) para la industria eléctrica

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22 de Marzo de 2019

En 2004, el informe anual de la Asociación Internacional de Energía no realizó una sola mención de referencia hacia la energía solar y pronosticó que, para 2030, las energías renovables solo constituirán el seis por ciento de la capacidad. El último informe predice que la energía solar liderará nuevas capacidades y que la energía eólica podría convertirse en la principal fuente de energía en Europa.

Este cambio ha sido impulsado desde luego por los avances en la tecnología. Cada incremento en el porcentaje de eficiencia o de desempeño lleva a duplicar o triplicar la demanda. La energía solar actualmente representa el 25 por ciento de su costo, comparado contra 2009, y se prevé que para 2040 descienda otro 66 por ciento. En tanto, la energía eólica marina está programada para caer un 71 por ciento (47 por ciento para la producida en la costa). Mientras el hardware y el software (equipo y programas informáticos respectivamente) permiten a los proveedores de energía exprimir todo el potencial posible.

La innovación tampoco es exclusiva de las energías renovables. La energía que se genera por gas natural, ha disminuido 30 por ciento en la última década ya que la eficiencia de las turbinas ha aumentado de 58 a 64 por ciento, según el director ejecutivo de Mitsubishi Hitachi Power Systems Americas, Paul Browning. Empero, la tecnología igualmente crea sus propios desafíos. Las empresas pueden desperdiciar millones accidentalmente por un giro o una suposición incorrecta. Algunos de los desafíos detectados en OSISoft, a los que como industria nos enfrentaremos en el futuro, son:

1. Habrá muchos más dispositivos conectados y más datos de los que pensamos. El internet de las cosas (IoT, por sus siglas en inglés) es quizá el primer mercado donde los pronósticos se miden en billones regularmente. Gartner predice que para 2022, el IoT generará un billón en valor económico anual. Alberto Sangiovani-Vincenelli de la Universidad de California en Berkeley, ve un mundo poblado por siete billones de sensores para 2025. La Corporación Internacional de Datos, información o estadísticas (IDC, por sus siglas en inglés) estima que para 2019, el 51 por ciento de los nodos en internet pertenecerán a las máquinas mas no a personas.

Si bien estos pronósticos podrían parecer astronómicos, a la vez son probablemente bajos. Los datos generados por ciertos dispositivos crecerán exponencialmente. Un edificio ‘inteligente’ genera en promedio 250 gigabytes (GB) por día. Un solo medidor ‘inteligente’ para el hogar puede generar 400 megabytes (MB) al año y si eso se multiplica por 135 millones de metros en Estados Unidos, estamos hablando de 54 petabytes (PB), es decir, poco más de la mitad de los datos cargados en Youtube por año. Ello, cargando los datos cada 15 minutos, pero si el medidor lee los datos cada 30 segundos, con el fin de ajustar los pronósticos de potencia, entonces ya nos acercamos al territorio del exabyte (EB). Algunos críticos dirán que se podría tirar la mayor parte, pero es imposible determinar qué datos se deben tirar porque más siempre será mejor.

2. Lo anterior generará nuevas formas de mirar la analítica. Una marea creciente de datos también significará, potencialmente, una marea creciente de gastos de banda ancha. Resolver los problemas en la nube, o del explorador o navegador Edge, se convertirá en uno de los principales desafíos a corto plazo. La entrega de todos los datos a la nube, en la mayoría de los casos, no tiene ningún sentido. Del mismo modo, enviar "todo a la nube" puede aumentar la latencia o el riesgo de interrupciones de la red. Amén de que la nube simplificará el análisis avanzado al permitir que los ingenieros activen miles de servidores rápidamente. De manera que habrá que descubrir nuevos flujos de procesos y arquitecturas informáticas.

3. En el futuro es preciso apoyar el pasado. Un servidor de un centro de datos tiene una vida útil de tres a siete años en promedio. Las computadoras son reemplazadas en ciclos de vida de cuatro años. Por el contrario, la edad media de un transformador es de alrededor de 40 años. La mayor parte de la capacidad de las refinerías de petróleo en los Estados Unidos se remonta a los años 70. Para la industria del agua, eso sería poco, la mitad de las tuberías de agua de Filadelfia se remontan a la década de 1930.

Con el objetivo de aprovechar al máximo la transformación digital, los grandes consumidores de energía y las empresas de servicios públicos, deberán desarrollar estrategias que les permitan agregar puertas de entrada (gateways) del IoT y nuevos sensores sin que deban romper sus antiguas redes.

4. El intercambio de datos se convertirá en la norma. Históricamente, a las empresas operativas no les gusta compartir sus datos. Puede crear riesgos de seguridad y, en algunos campos como el petróleo y el gas, los datos operativos pueden ser la clave para descifrar sus ventajas competitivas. No obstante, el intercambio de datos tiene ventajas. Las compañías que venden o proveen equipos pueden monitorear sus productos por problemas de mantenimiento, siempre y cuando puedan obtener datos de vibración o rendimiento. El monitoreo continuo puede servir como base para cambiar a contratos “como servicio". Los algoritmos necesitan tantos datos como sea posible para calibrar sus predicciones.

De tal modo que, las comunidades digitales sucederán en etapas. En la primera, los datos operacionales fluirán hacia otros pares internos como tecnologías de la información (TI) o ciencia de datos. Posteriormente, las compañías comenzarán a compartirlo con terceros confiables que brindarán un análisis de la nube o de otros servicios. En última instancia, se verán de manera constante fluyendo con los datos hacia las aseguradoras y otros.

5. La propiedad de los datos podría ser un asunto más difícil. Por ejemplo, en el caso de que una empresa de servicios públicos lanzara un programa para optimizar sus operaciones, mediante el análisis de datos de medidores comerciales y residenciales. Si algunos de los datos provinieran de la energía solar y el almacenamiento implementado a través de acuerdos de compra de energía. ¿Quién poseería qué? La empresa de servicios públicos podría reclamar que lo posee todo porque se genera en su red. Los proveedores de energía solar, al tener una participación de propiedad de su lado, demandarían recibir una compensación por dar acceso a ella y el proveedor de análisis argumentaría que es más de su propiedad porque convirtió los datos sin procesar en información.

Adicionalmente, los consumidores y las empresas no se mantendrían al margen del debate y reclamarían tener una participación “¿por qué deberíamos estar pagando por los datos? ¿por qué los fabricantes no nos pagan a nosotros, los operadores, por los datos?”, dijo Gavin Hall de la compañía petrolera de Malasia, Petronas Carigali, en un acto en Londres. "Tal vez tenemos que cambiar el modelo de negocio".

En última instancia, es posible que haya que extraer una página de la ley de propiedad inmobiliaria para resolver problemas como estos. En bienes raíces, la propiedad nunca es absoluta. Cuando se compra una casa, generalmente se compra bajo ciertas restricciones. Un contrato de arrendamiento en algunas jurisdicciones es más fuerte que otros. La propiedad simultánea y superpuesta podría convertirse en la norma.

6. Finalmente, hay que prepararse para explorar nuevas fuentes de ingresos. ¿Recuerda cuando algunos analistas hablaban de la "espiral de la muerte de los servicios públicos” como una reencarnación de las empresas de servicios públicos que desarrollan nuevas líneas de negocios? Algunos de los ejemplos más notables:

• La red de distribución de energía eléctrica EPB de Tennessee, Estados Unidos, se ha convertido en un proveedor de banda ancha. "Ellos están haciendo un montón de dinero de la fibra. Lo están utilizando para pagar sus mejoras de redes inteligentes", dijo Neil Placer, director de Servicios de Consultoría de Servicios Públicos de la compañía EnerNex.

• Uniper, la megaempresa alemana de servicios públicos ha recibido el visto bueno de la gerencia para comenzar a explorar su interés por Tiresias, una aplicación interna para el mantenimiento predictivo. Si tiene éxito, Uniper se convertirá en un desarrollador de software, a la vez que desea explorar la comercialización de DIMA, una aplicación de mantenimiento de campo.

• Servicios financieros, la Blockchain (base de datos compartida) se está discutiendo como una buena forma de facilitar las transacciones de energía entre individuos. Sin embargo, algunos analistas y empresas de servicios públicos están buscando maneras en las que las empresas de servicios públicos sirvan como una cámara de compensación neutral para las transacciones.

• Tepco está aprovechando su propiedad intelectual para brindar servicios de eficiencia a clientes en Filipinas y otras áreas fuera de su territorio de servicio.

No sabemos cómo funcionarán estos esfuerzos de diversificación pero las empresas de servicios públicos poseen un gran percepción y conocimiento, por lo que, en última instancia, eso podría ser más valioso que los electrones.