Drones, robots, IA y sensores láser: así es el escuadrón tecnológico que blinda la red eléctrica

Así que las nuevas tecnologías se han convertido en las aliadas para garantizar la buena salud de esta colosal infraestructura. Sensores láser, drones, cámara termográficas, robots, o el avanzado radar Lidar, y hasta se trabaja con gemelos digitales, mantienen a raya cualquier incidencia o avería, incluso son capaces de prevenir fallos antes de que se produzcan. Nuevas soluciones para ganar en eficiencia, rapidez y seguridad a la hora de realizar el mantenimiento, revisión e inspección de estas instalaciones.

Red Eléctrica es la propietaria de las autopistas que transportan la electricidad en muy alta tensión. Gestiona y mantiene más de 45.000 kilómetros de líneas eléctricas y más de 700 grandes subestaciones. «Es complejo mantener adecuadamente e inspeccionar de forma exhaustiva una red de transporte de electricidad como la que gestionamos, por la dispersión geográfica de las instalaciones y el elevado volumen de activos», afirma María Soler, directora de Tecnología de Transporte de Red Eléctrica. Algunos de los fenómenos que más preocupan y que pueden causar verdaderos daños en ese entramado son los incendios y eventos climatológicos extraordinarios, «ahora más acentuados por el cambio climático, como vientos huracanados, incremento de temperaturas o las DANAs», indica.

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El uso de nuevas tecnologías está facilitando y optimizando todas esas tareas de inspección y de detección de anomalías. Además permiten evolucionar de «un mantenimiento preventivo a un sistema basado en la predicción del riesgo, estimando las condiciones futuras de los activos que calculan la salud, riesgo, impacto y probabilidad de fallo», aclara Soler.

Dalia es uno de los proyectos innovadores que está desarrollando Red Eléctrica para inspeccionar las líneas aéreas. «Está generando un gemelo digital de las líneas y creando un único tipo de inspección, en el que el procesado y diagnóstico de anomalías se llevará a cabo de manera automática y con independencia del medio de obtención de la información», dice Soler. Para ello utilizan drones, imágenes basada en 'computer vision', inteligencia artificial y crean modelos digitales de las instalaciones mediante tecnología Lidar.

Otra iniciativa es el proyecto Asumo, en fase piloto, dirigido a monitorizar las grandes subestaciones usando soluciones basadas en IA, internet de las cosas (IoT), analítica de datos y gestión en remoto. Se consigue así una ingente cantidad de datos que permiten «conocer en tiempo real el estado y la condición de los activos y de la instalación eléctrica en su conjunto. Así se logra optimizar la disponibilidad de la red y reducir el tiempo de respuesta ante posibles eventualidades», asegura Soler.

En la red de distribución actúa Endesa que gestiona 317.000 kilómetros de líneas de alta, media y baja tensión (una distancia que equivale casi a dar ocho vueltas a la tierra) y más de 130.000 centros de transformación. Su filial e-Distribución se encarga de mantener en buenas condiciones y reparar toda esa infraestructura cuando hace falta. Los fenómenos climatológicos también preocupan. «Cada vez son más virulentos y puntuales y afectan a nuestras redes sobre todo en la infraestructura aérea. El viento, la nieve... pueden provocar roturas de cables, de aisladores incluso hacer caer torres, como ocurrió con la borrasca Bernard en Andalucía», cuenta María del Mar Sáenz de Buruaga, responsable de Operación y Mantenimiento de la Red de Endesa.

Por tanto, las inspecciones de todas las instalaciones son continuas. Se utilizan drones con cámaras de alta resolución para revisar las líneas y helicópteros con cámaras de infrarrojos para detectar variaciones de temperatura. «Permiten captar imágenes y así no es necesario cortar el suministro para que nuestros técnicos examinen la infraestructura», matiza Sáenz de Buruaga.

Endesa está probando un robot, dotado de IA, para inspeccionar sus redes. Cuenta con ciertas habilidades como interactuar con objetos del entorno. Por ejemplo, puede manipular dispositivos salvapájaros que se instalan en los cables para evitar la colisión de la avifauna. «Antes lo hacían operarios y era un riesgo porque son trabajos en altura», indica Sáenz de Buruaga.

En el Parque Nacional de Doñana Endesa está llevando a cabo una experiencia piloto con mini robots aéreos que revisan las líneas con termografía para identificar puntos calientes. «Estos drones llevan una ruta planificada y tienen autonomía para recargarse desde la propia red», señala Sáenz de Buruaga.

La compañía utiliza helicópteros equipados con el avanzado radar Lidar, que combina GPS con sensores láser, para sobrevolar las líneas eléctricas. Con todos esos datos se realizan mapas en 3D de los bosques que se encuentran alrededor de la red. Así se comprueba si la masa forestal y las líneas conservan la distancia de seguridad necesaria, si han aparecido objetos cercanos (casas, nuevas fincas...)... Se trata sobre todo de minimizar el riesgo de incendios.

Sensores que miden temperatura, intensidad y la calidad de la tensión en los centros de transformación y telemandos que se activan en remoto para realizar operaciones en las instalaciones son otras de las soluciones que aplica esta operadora. Endesa también trabaja en crear un gemelo digital de su red y su entorno. «Estamos haciendo modelos predictivos del crecimiento arbóreo con los datos que nos proporciona la termografía y el Lidar. Esto es importante porque nos permite planificar de forma más óptima la gestión de las talas y podas para mantener la red en buenas condiciones. Podemos predecir a unos años vista la evolución del bosque», comenta Sáenz de Buruaga.

UFD, la distribuidora de electricidad de Naturgy en España, ha comenzado a revisar e inspeccionar sus 114.000 kilómetros de líneas de alta, media y baja tensión con drones de largo alcance que son dirigidos en remoto, fuera del campo visual, y que pueden llegar a lugares de más difícil acceso.

Y esto sí que es una novedad, porque los vuelos con drones solo se pueden realizar a una distancia de 500 metros entre el piloto y la aeronave (salvo ciertas excepciones que tienen que estar autorizadas), que es lo que se considera el ángulo de visión que tiene una persona. Así que para realizar estos vuelos UFD ha necesitado la autorización de la Agencia Estatal de Seguridad Aérea (AESA).

Estas aeronaves tienen hasta 20 veces más alcance que los drones convencionales. «Hemos apostado por un cambio de paradigma en el proceso de inspección de líneas aéreas, utilizando drones de largo alcance que permiten optimizar el proceso de captura de información necesaria para revisar nuestras instalaciones. Se recoge información visual y termográfica de las líneas, así como una captura de nube de puntos Lidar con la que, posteriormente, se construye un gemelo digital de la red. Con ello, somos capaces de identificar los posibles defectos que puedan existir en la red y corregirlos con la mayor brevedad. Podemos volar sobre nuestras instalaciones hasta un máximo de diez kilómetros de distancia desde la ubicación del piloto», explica José Luis Vallejo, responsable de Innovación del Sistema en UFD.

Para proteger de los incendios a sus tendidos eléctricos y a los bosques que los rodean, UFD está instalando cámaras que observan en 360 grados, muy útiles en zonas de difícil acceso. Es el sistema Fire Detection que con algoritmos de inteligencia artificial analiza en tiempo real las imágenes captadas en las torres e identifica indicios de fuego y humo en un alcance de dos kilómetros. A la par el sistema es capaz de monitoriza el estado de las torres eléctricas y evaluar el comportamiento de la infraestructura en condiciones meteorológicas extremas.

Sensores que envían datos en tiempo real para supervisar las redes, un gemelo digital para realizar la poda inteligente de las masas forestales cercanas a las infraestructuras... «Hemos invertido casi 1.500 millones de euros en innovación y tecnificación de las redes, y en despliegue de nuevas tecnologías. La digitalización de activos proporciona un gran volumen de información. Y el uso de tecnologías para sacar el mayor valor a estos datos permite optimizar el mantenimiento y la operación, contribuyendo así a la mejora de la calidad del servicio y del suministro», añade Vallejo.

La distribuidora asturiana EDP trabaja en un proyecto para aplicar la inteligencia artificial a la vigilancia, mantenimiento y seguridad de su infraestructura. Son más de 52.000 kilómetros de redes eléctricas, 275 subestaciones y 17.846 centros de transformación. Así está entrenando a un algoritmo que puede procesar en pocos días millones de imágenes captadas por un helicóptero que inspecciona las líneas aéreas y las masas forestales que las rodean. La nave está equipada con el sistema Lidar, que permite medir y mapear información en 3D sobre la red y su entorno. «Antes se hacían las inspecciones a pie, recorriendo kilómetro a kilómetro. Ahora con el uso de helicópteros y drones y cámaras de alta resolución y termográfica podemos identificar un punto caliente y hacer una planificación. Queremos entrenar un modelo basado en IA para que pueda identificar en esas imágenes cualquier fallo, incluso antes de que se produzca la avería. Por ejemplo, podrá detectar que hay una anomalía en un apoyo de una torreta», explica Juan Miguel Sánchez Alcántara, director de Operaciones de EDP Redes España.

Las subestaciones de EDP cuentan con robots que se desplazan de forma autónoma y son dirigidos en remoto desde el centro de control. «Son como un guardián que va reconociendo los diferentes equipos y localizando posibles averías», explica Sánchez Alcántara.

Sensores y otros equipos monitorizan las redes y centros de transformación. «Recibimos información del estado de la red en todo momento y somos capaces de actuar en remoto desde el centro de control. Es como si se estuviera haciendo un escáner de la infraestructura: si hay sobrecarga en una línea, o tensiones altas o más bajas... Así mejora la agilidad, podemos actuar y reparar más rápido», dice Sánchez Alcántara. EDP también explora las posibilidades que ofrece la tecnología de satélites para vigilar sus líneas aéreas y los bosques de alrededor. «El papel del distribuidor ha cambiado -afirma- y es necesario que utilicemos herramientas mucho más digitales e innovadoras para que podamos adelantarnos a cualquier incidencia en la red. Nos estamos preparando para una red flexible que incorpore nuevos agentes como el autoconsumo y el coche eléctrico».

Así es el arsenal tecnológico que garantiza el mantenimiento de una infraestructura estratégica siempre operativa.