Como parte de la transición energética de Singapur, la Autoridad del Mercado de la Energía (EMA), junto con socios del sector, se ha embarcado en proyectos digitales para preparar para el futuro la infraestructura de la red energética del país. Se ha avanzado mucho en el desarrollo del primer Gemelo Digital de Red y del Sistema de Gestión de Recursos Energéticos Distribuidos de Singapur, y seguirán desarrollándose en los próximos años. Estos proyectos servirán para mejorar la resistencia y fiabilidad de la red eléctrica de Singapur y apoyar el despliegue de fuentes de energía más limpias.
Gemela digital de Red
Singapur se embarcó en el proyecto Grid Digital Twin en 2021 con el objetivo de mejorar la resistencia y fiabilidad de la red eléctrica de Singapur y apoyar el despliegue de fuentes de energía más limpias.
El Gemelo Digital de Red, que comprende dos modelos clave (Gemelo Digital de Activos y Gemelo Digital de Red) es una réplica virtual de la red física y de los activos infraestructurales. La investigación y el desarrollo del primer Gemelo Digital de Red de Singapur para la red eléctrica nacional, creado en colaboración con organismos gubernamentales, agentes de la industria y el mundo académico, han avanzado a buen ritmo.
Gemelo Digital de Activos
El Gemelo Digital de Activos es una réplica virtual de los activos de la red eléctrica de SP Group. Desarrollado por SP Group, en colaboración con la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU), el Gemelo Digital de Activos tiene como objetivo permitir a los operadores de red supervisar y analizar el estado y el rendimiento de los activos de la red, con el fin de mitigar los posibles problemas.
Cuando esté completamente desarrollado, se prevé que el Gemelo Digital de Activos también permita tomar decisiones informadas para la renovación y el mantenimiento prioritarios y oportunos de los activos de la red.
Gracias a sus capacidades internas de desarrollo digital, SP Group ha creado el núcleo del cuadro de mandos de activos, así como motores y algoritmos clave de Inteligencia Artificial (IA) para integrarse con sensores en tiempo real. El laboratorio conjunto SP-NTU proporcionará componentes de un sistema de salud de activos y sensores rentables de monitorización del estado.
El objetivo de SP Group es desplegar un piloto en 2025.A medida que se reduzcan los costes de los sensores y las soluciones digitales y de comunicación, podrán aplicarse potencialmente al gran número de activos de distribución, como los 18.000 transformadores de las 12.000 subestaciones de SP.
Gemelo de Red Digital
EMA también ha colaborado con socios como S&TPPO, el Instituto de Computación de Alto Rendimiento (IHPC) de A*STAR y TUMCREATE para desarrollar la Red Digital Gemela dentro del Modelo Integrado de Transporte y Energía de Singapur (SITEM).
Con el desarrollo del Gemelo de Red Digital, SITEM puede hacer uso de software avanzado de modelado y simulación para modelar el impacto de la demanda adicional de vehículos eléctricos (VE) en la red e identificar las mejoras de infraestructura necesarias en diferentes escenarios. Esto ha proporcionado información a la EMA y a SP Power Grid (SPPG) sobre cómo optimizar la capacidad de las subestaciones para soportar la carga de vehículos eléctricos.
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Digital Network Twin se encuentra actualmente en la siguiente fase de investigación y desarrollo traslacional con el fin de desplegar las soluciones desarrolladas en una solución de software de usuario final utilizable por la EMA en 2025. La solución de software ayudará a evaluar el impacto de los cambios significativos en la demanda que se esperan en la red de distribución a medida que el sector energético se descarboniza.
El rol de A*STAR
A*STAR también ha incorporado los resultados de alta resolución de la demanda de electricidad obtenidos del Gemelo de Red Digital a un modelo de sistemas energéticos a escala nacional que pretende optimizar las vías de descarbonización a largo plazo de Singapur. Este esfuerzo ha arrojado unos resultados iniciales positivos gracias a la identificación de posibles formas de reducir los costes de inversión en el sector energético durante los próximos 30 años, ya que el país pretende alcanzar unas emisiones netas nulas en 2050.
La EMA también colaborará con A*STAR y otros organismos asociados, a través del Centro de Modelización de Energía y Emisiones (CE2M), para seguir mejorando la planificación a largo plazo de la descarbonización del sector eléctrico.
Gracias a estas iniciativas, Singapur dispondrá de medios más inteligentes y eficientes para supervisar y predecir el estado de los activos y la red eléctrica del país. Además, el Gemelo Digital de Red permite un entorno sin riesgos para estudiar y probar diferentes escenarios. Esto ayudará a preparar la red eléctrica de Singapur para el futuro, garantizando que esté bien equipada para gestionar la creciente demanda de electricidad y los cambios en el suministro de energía, manteniendo al mismo tiempo la fiabilidad de las operaciones de la red.
Sistema de gestión de recursos energéticos distribuidos (DERMS)
Es probable que en las próximas décadas proliferen los recursos energéticos distribuidos (DER), como los sistemas de generación solar, los sistemas de almacenamiento de energía (ESS) en baterías y los vehículos eléctricos (VE).
Esto se debe a que se espera que la generación de energía solar y los ESS de baterías sean más baratos y eficientes, gracias a los esfuerzos de investigación y desarrollo en curso, así como a las economías de escala.
Por ello, es cada vez más importante garantizar que la infraestructura de red de Singapur sea capaz de apoyar la integración y el despliegue de fuentes de energía más limpias.
Para optimizar la gestión de las fuentes de energía renovables a pequeña escala, como la solar y los vehículos eléctricos, SPPG ha puesto en marcha el desarrollo piloto de un sistema de gestión de recursos energéticos distribuidos (DERMS). DERMS es una plataforma de supervisión y control cuyo objetivo es ayudar a los operadores de red de SPPG con información en tiempo real y capacidades de control para optimizar las conexiones DER.
Singapur se embarcó en el proyecto Grid Digital Twin en 2021 con el objetivo de mejorar la resistencia y fiabilidad de la red eléctrica de Singapur y apoyar el despliegue de fuentes de energía más limpias
SP Group ha llevado a cabo una prueba de concepto en 2021, para explorar casos de uso en los que la supervisión y el control de los DER podrían apoyar las operaciones de red. A partir de esta primera fase, las soluciones de monitorización y control se probaron en configuraciones de prueba para obtener experiencia de primera mano e identificar aplicaciones potenciales para el contexto de Singapur.
La siguiente fase del proyecto piloto DERMS se centra en la previsión solar y las capacidades para prepararse para la creciente adopción de vehículos eléctricos, y se pondrá a prueba en subestaciones de SP seleccionadas. Cuando esté totalmente desarrollado, el DERMS podrá ayudar a los operadores de red a integrar de forma sostenible en la red los DER relacionados con la energía solar y los VE, al tiempo que gestiona eficazmente la fiabilidad y los costes del sistema.
