La automatización ha revolucionado diversas industrias en los últimos años, y el sector eléctrico no es una excepción. Gracias a los avances tecnológicos y a la implementación de sistemas inteligentes, la automatización ha permitido mejorar la eficiencia y la productividad de la industria eléctrica, al tiempo que reduce los costos y aumenta la seguridad.
En el presente informe técnico, exploraremos algunas soluciones disponibles para incorporar automatización distintas áreas de la industria energética.
Una de las opciones técnicas emergentes es el uso de drones para la inspección y mantenimiento de redes eléctricas y plantas fotovoltaicas. Según explican desde Geocom, estos equipos pueden aumentar la productividad en la obtención de resultados para dichas tareas, ya que capturan de forma remota datos masivos, que luego se procesan en una oficina, obteniendo resultados de alta calidad y en menos tiempo.
Cristian Michell, jefe de Producto UAS Sistemas Aéreos No Tripulados de Geocom, destaca que existen, entre otros, los drones DJI Matrice 300 y DJI Matrice 30T, que la empresa provee a distintos sectores de la industria y la producción en el país.
Según explica, el DJI Matrice 300 es altamente versátil porque en él se puede intercambiar varias cámaras, a través de un skyport (puerto) que permite instalar y retirar fácilmente distintos sensores. Agrega que gracias a su versatilidad es posible utilizarlo en diferentes aplicaciones, como fotogrametría y topografía, gracias al empleo de cámaras de alta resolución y sensores Lidar. Esto se suma a la posibilidad de instalarle cámaras multiespectrales y térmicas.
“Se trata de drones que permiten mapear un área, tomar fotografías y videos de alta resolución e inspeccionar diversos elementos, especialmente en el sector eléctrico. En este caso, se pueden inspeccionar líneas eléctricas y torres de transmisión a través de imágenes RGB (espectro visible), pero también por medio de imágenes provenientes de cámaras termales”, comenta Michell.
Con ello, añade el ingeniero, es posible identificar puntos calientes en las líneas eléctricas. “Por ejemplo, en los aisladores de las torres de alta tensión, de manera de identificar zonas de fugas eléctricas o donde los aisladores estén con roturas”, precisa el ejecutivo.
Para cubrir grandes extensiones
Otra área en que se pueden utilizar los drones es la inspección y monitoreo de plantas fotovoltaicas. Según explica Michell, para estas labores, una alternativa eficaz es el dron DJI Matrice 30T, que posee una potente cámara integrada al equipo. “Al tener estas características, está diseñado especialmente para labores de inspección”, resalta.
En este caso, se lleva a cabo un monitoreo a cada uno de los paneles de la central utilizando cámaras termales, para identificar puntos calientes, que son zonas defectuosas del panel, provocadas ya sea por factores ambientales o eventualmente por desechos de aves que se van depositando en las estructuras y causan roturas en las celdas. “Esto produce un mal funcionamiento del panel completo y una baja en el rendimiento de la planta fotovoltaica”, advierte el ingeniero.
Tradicionalmente, este tipo de inspecciones se había ejecutado de forma manual, recorriendo la planta fotovoltaica a pie o a bordo de una camioneta, con el apoyo de una cámara térmica. Al respecto, el ingeniero resalta que el beneficio del uso de drones se aprecia en términos de productividad. “Un operario iba con una cámara térmica manual, pasando por cada uno de los paneles y determinando en qué puntos podía haber fallas o zonas defectuosas, pero eso tomaba varias horas. Mediante el empleo de un dron se puede recopilar la información en una hora y, luego en oficina, y analizar los datos obtenidos”, comenta.
Caja multifunción
Un equipo complementario a este modelo de dron es el equipo DJI DOCK. Consiste en una caja que alberga un DJI Matrice 30T y que, gracias a que está equipada con distintas funcionalidades, le permite recargarse, despegar, ejecutar misiones de vuelo programadas y finalmente aterrizar. Así, se hace posible realizar misiones de vuelo con drones de manera automatizada.
«El dron se posa sobre la caja, hace su despegue de manera automática, realiza su misión de vuelo, luego vuelve a la caja autónoma; carga las baterías durante un lapso determinado y, después, sale nuevamente para otra misión. No se requiere un operador en terreno que realice este trabajo”, destaca el ejecutivo de Geocom.
Agrega que “el dron tiene un alcance de 7 km, distancia a la que se puede alejar de la caja. Previamente, el operario realiza la programación en un computador, a través de un software, y la envía por internet”.
Plataforma SCADA
Otra solución disponible para la automatización es Ability Symphony Plus SCADA, de ABB. Al respecto, Daniel Andrade, Digital Market Manager de ABB en Chile, comenta: “Symphony Plus SCADA es una plataforma abierta, flexible y escalable que sirve para todas las aplicaciones tipo SCADA y/o de control remoto, que garantiza una orquestación óptima de monitoreo y control de sistemas distribuidos geográficamente y de todas las tecnologías de generación (térmicas, renovables, baterías, etc.)”.
De acuerdo con el ingeniero, a través de esta herramienta pueden controlarse todas las variables, consignas, activos, equipos, etc., que estén integrados a Ability Symphony Plus SCADA, “ya que a través de su funcionalidad de arquitectura abierta permite soportar la completa integración de sitios remotos, DCS, PLC, controladores, sistemas eléctricos, dispositivos inteligentes, sistemas ERP, CMMS, etc.”.
Como ejemplo de operación de una planta renovable, precisa que todos los parámetros relacionados con el control e incluso mantenimiento de una válvula de una central hidroeléctrica – incluyendo el accionamiento de un interruptor y funcionamiento de los inversores solares, etc. –, se pueden monitorear y controlar desde la plataforma. “En general, se replican los mismos parámetros que se usan en las salas de control locales. Es decir, las mismas pantallas, tendencias, bases de datos, reportes, alarmas que están operando actualmente en una central local se reflejan en Ability Symphony Plus SCADA para su operación y monitoreo a distancia”, afirma Andrade.
De igual modo, el ingeniero puntualiza que la herramienta se puede utilizar en cualquier tipo de tecnología de generación renovable hidroeléctrica, solar fotovoltaica, termosolar, eólica, geotérmica, biomasa, etc. y en almacenamiento tipo baterías y plantas de hidrógeno,
“Esta solución se está utilizando en Chile, por ejemplo, en el tele-comando desde Santiago de todas las centrales hidroeléctricas de Enel (aproximadamente 3,5 GW y más de 17 sitios). Con ellos tenemos el tele-comando desde 2009 y cada vez que ingresa un nuevo proyecto se agrega a este sistema Ability Symphony Plus SCADA”, detalla.
Andrade añade que ABB recientemente se adjudicó el proyecto de control remoto de las centrales renovables de Statkraft, comenzando con Rucatayo y Los Lagos, que son hidroeléctricas, “y en el futuro, de acuerdo al portafolio de centrales que tiene proyectado la generadora, se van a ir integrando todo tipo de centrales entre eólicas y solares y eventualmente plantas de hidrogeno verde”.
En la actualidad, Ability Symphony Plus SCADA se está utilizando en Chile en la central CSO Cerro Dominador y la planta fotovoltaica Pampa Camarones, de Engie.