11/4/2024
Noticias | 3/5/2024 
IA para supervisar y automatizar las presiones de la red de gas: el proyecto innovador para la protección de las empresas y del medio ambiente
Uno de los objetivos más importantes de los distribuidores de gas natural, en lo que se refiere al transporte en la red, es la regulación de la presión. Una presión de funcionamiento excesivamente alta provoca un aumento de las fugas de gas, lo que supone un despilfarro de recursos y un perjuicio para el medio ambiente. Una presión baja, en cambio, puede afectar a la calidad del servicio, con el riesgo potencial de poner en crisis partes de la red. ¿Cuál es entonces la solución para una gestión óptima? El proyecto de Terranova responde precisamente a esta pregunta, de forma digital, innovadora y sostenible.
En el sector del gas, una de las cuestiones más delicadas para los operadores de redes es el control y la regulación de la presión con la que circula el gas por las tuberías. De ello depende, en efecto, el equilibrio del flujo de gas, así como la calidad y seguridad del servicio ofrecido al usuario final. Con una presión superior o inferior a un determinado umbral, de hecho, aumentan las pérdidas fisiológicas (si es demasiado alta) o el gas no llega al usuario en la cantidad adecuada (si es demasiado baja). De ello se deduce que el control y la regulación de las presiones son de suma importancia y que la atención del distribuidor debe ser máxima.
La presión de la red
Como ya se ha mencionado, para llegar correctamente a su destino, el gas debe transmitirse a la presión correcta, identificada por las normas técnicas en el intervalo comprendido entre 19 y 32 mBar (para redes no estabilizadas). Con presiones demasiado elevadas, tenemos una situación perjudicial para el medio ambiente y un despilfarro de un recurso precioso, hasta llegar, en casos extremos, a condiciones de funcionamiento peligrosas. Si, por el contrario, la presión es demasiado baja, se corre el riesgo de que el gas no llegue al usuario final en cantidad suficiente o de que entre aire en el sistema. Este último caso implica el cierre del sistema, que debe vaciarse y rellenarse, un inconveniente que el distribuidor de la red debe evitar a toda costa.
Digitalización
La importancia de monitorizar la presión, por tanto, deriva de la necesidad de mantener bajo control las zonas de la red más sensibles a las caídas de presión. Iniciar un proceso de digitalización, mediante el uso de dispositivos inteligentes que proporcionen datos continuos y en tiempo real, es sin duda el primer paso para lograrlo, y la herramienta clave para garantizar una supervisión constante es el registrador de datos, un dispositivo inteligente que almacena múltiples datos relacionados con la red. En general, el registrador de datos se considera un instrumento autónomo, capaz de leer diferentes tipos de señales y almacenar los datos en su memoria, que luego pueden descargarse y leerse mediante ordenador o dispositivo móvil. Gracias a los datos recibidos de los registradores de datos, es posible controlar con mayor precisión la presión de la red y, en concreto, las zonas terminales, que son las que corren mayor riesgo.
La presión y el caudal de las redes de gas también varían según las estaciones, la hora del día o la vocación de la zona, lo que influye en la cantidad de gas utilizada por el usuario. Por ejemplo, durante la mañana y las horas de comer y cenar, la cantidad de gas en los hogares debe ser mayor, porque los ciudadanos lo utilizan para cocinar o calentar agua. O, en las estaciones de otoño e invierno, el caudal es mayor debido a la calefacción, del mismo modo que, en zonas industriales o centros densamente poblados, se necesita más gas que en otras zonas poco pobladas. Asimismo, durante la noche, el consumo es menor que durante el día, por lo que puede bajar la presión y reducirse el caudal de gas.
Monitorización y regulación de presiones mediante IA
En colaboración con el Politécnico de Milán, una de las universidades más prestigiosas de Europa, llevamos a cabo desde hace algunos años un fructífero proyecto de supervisión y regulación automática de las presiones mediante Inteligencia Artificial que, alimentada por una serie de fuentes de datos (temperatura atmosférica, vocación de la zona, consumos, presiones detectadas por los registradores de datos, etc.), supervisa la presión de la red sin conocer necesariamente la topología, a menudo ausente incluso en la documentación en poder del operador.
Sostenibilidad
La actividad de previsión se basa en datos recogidos por dispositivos inteligentes (principalmente registradores de datos y contadores inteligentes) y datos ambientales (por ejemplo, temperaturas), y es el punto de partida de una regulación que tiene en cuenta las necesidades reales de la red, la vocación territorial de la zona y las temperaturas ambientales: en función del consumo previsto, la IA devuelve consignas ideales (una cada hora) de las estaciones de regulación de presión de la red que permiten que la propia red no entre en crisis, adaptándose dinámicamente a la demanda del momento. Gracias a los reguladores inteligentes (dispositivos que maniobran automáticamente las válvulas dentro de las estaciones de regulación de presión), la red funciona siempre a la presión ideal, evitando la sobrepresión y el riesgo de fugas de gas, un resultado fundamental si tenemos en cuenta que el metano tiene un poder de efecto invernadero 70 veces superior al CO2.
Innovación
Este proyecto pretende demostrar la aplicabilidad de un nuevo sistema de gestión y control para regular los niveles de presión en las redes de distribución de gas natural. Una red autorregulada, de hecho, es una red que adapta la presión de funcionamiento a sus necesidades reales, evitando sobrepresiones innecesarias, que están estrechamente correlacionadas con el aumento de las pérdidas fisiológicas de la red, especialmente en los puntos de unión entre tuberías y válvulas. Debido a la alternancia de las horas del día o de las estaciones, como se ha explicado en el párrafo anterior, los caudales de gas requeridos por los usuarios varían significativamente y, en consecuencia, las presiones de funcionamiento pueden variar. El proyecto pretende, tras un periodo de recogida de datos en entornos reales, predecir el comportamiento de la red para perfeccionar y automatizar su regulación.
La ventaja significativa para los distribuidores es la reducción drástica del riesgo de interrupción del suministro: la imposibilidad de suministrar gas al usuario debido a una presión baja provoca un fallo del servicio, así como una condición de funcionamiento potencialmente peligrosa y, por este motivo, los operadores elevan la presión para evitar que esto ocurra. Gracias a esta gestión inteligente de umbrales, la presión puede mantenerse en un nivel óptimo en todo momento sin correr ningún riesgo.
Una vez más, la digitalización y la innovación de las infraestructuras de red son la solución ideal para aumentar la calidad de los servicios, evitar pérdidas económicas y de recursos y proteger el medio ambiente. Una inversión más estructurada en digitalización hoy puede facilitar la gestión del mañana, para contribuir a la gestión sostenible de todos los procesos de las infraestructuras de redes de gas.
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