La pandemia, clima extremo y mayor demanda: Superar desafíos con la transformación digital
14 noviembre 2024
Peter Wilson
En la era digital de hoy, existe la posibilidad de acceder a noticias e información las 24 horas del día. Temas importantes como las condiciones climáticas extremas, e historias relacionadas con la energía, tales como la demanda cambiante, inversiones en energías renovables, reducciones en la huella de carbono y brechas entre la generación de energía y demanda, nos da un concepto de cómo el mundo sigue adelante buscando superar circunstancias nuevas y, a veces, difíciles. Miremos cómo estos temas afectan la generación de energía y cómo la transformación digital puede ser la clave para optimizar sus operaciones.
Confusión por la pandemia.
Sin lugar a dudas, 2020 quedará grabado en los libros de historia. La pandemia del COVID-19 tuvo un impacto sin precedentes en nuestra vida cotidiana, ya que se cerraron los países, se detuvieron los viajes, y se cerraron las escuelas y negocios. Hubo cambios ambientales interesantes que se presentaron al mundo como una reducción de contaminación y una disminución de vibraciones sísmicas, ya que la población se encerró en sus casas por seguridad. Con respecto al sector energético, los planes de contingencia para mantener la eficacia operativa después de eventos como desastres naturales, incidentes cibernéticos y cortes de energía no pudieron hacer frente a una pandemia con cuarentenas y confinamientos prolongados. Hay que incorporar estos nuevos inconvenientes a los futuros manuales de confiabilidad.
Los mercados energéticos mundiales declinaron y la energía primaria y emisiones de carbono cayeron al ritmo más rápido desde la Segunda Guerra Mundial. La Agencia Internacional de Energía (AIE) informó que la demanda de electricidad cayó hasta un 20% cada mes que persistió el confinamiento de un país. La demanda en China, el primer país en implementar un confinamiento, cayó un 6,5% en el primer trimestre de 2020. Francia, India, Italia, España, el Reino Unido y la región noroeste de los Estados Unidos vieron caer el consumo al menos un 15% durante los confinamientos. En Italia, en el punto álgido de su brote, la demanda de electricidad se redujo hasta un 75% en ocasiones. Aunque la demanda interna estadounidense se disparó hasta un 40% debido al teletrabajo, el aumento no compensó ni de lejos los efectos de cerrar los negocios, especialmente en el sector de servicios. Cuanto más estricto fue el confinamiento, mayor fue el impacto.
Las cuarentenas y los confinamientos prolongados pusieron de relieve la necesidad de mayores niveles de digitalización en la industria energética. El sector, que ya de por sí utiliza pocos recursos humanos, de repente se vio obligada a trabajar con aún menos. Gestión, mantenimiento y fiabilidad de la A los responsables de ingeniería y de ingeniería de capital, se les pidió de repente que limitaran el tiempo que pasaban en la planta. Estos roles requieren acceso, que por lo general no tienen fuera de la planta, a diagramas de tuberías e instrumentación, diseños de tarjetas de E/S, especificaciones técnicas e información de procesos. Estaban mejor posicionadas para resistir esta disrupción las empresas que invirtieron en transformación digital.
Según la IEA, un posible aspecto positivo resultado a raíz de los confinamientos para la generación de electricidad fue el auge de la energía con bajas emisiones de carbono. Tras haber superado la tasa del uso de carbón el año pasado, las fuentes renovables representaron el 45% de la generación de energía en 2020 con respecto a 2019. Muchas empresas como Chevron, Exelon, Calpine, Shell e incluso Hexagon están diversificando cada vez más su portafolio con inversiones en energía eólica, solar, nuclear, hidrógeno y otras formas de energía limpia para lograr un estado futuro más sostenible. Además, el aumento de las energías renovables intermitentes, como la eólica y solar, exigirá que las otras formas de generación sean fiables y resistentes a medida que la demanda mundial de la pandemia.
Clima abrumador
Al llegar al año 2021, no solo enfrentamos amenazas de variantes de COVID-19, sino que los eventos climáticos extremos también fueron noticia. Por ejemplo, el invierno típicamente templado en Texas se desplomó abruptamente hacia temperaturas árticas récord durante varios días, azotando la red eléctrica del estado con una catastrófica tormenta invernal que dejó a millones de personas sin electricidad ni agua potable.
Un artículo de Vox sobre la situación en Texas resumió el escenario de la “tormenta perfecta” y afirmó que “las temperaturas más frías en 30 años provocaron un aumento repentino en la demanda de energía en invierno. Se congelaron las pilas de carbón, se desconectó un reactor nuclear y se congelaron turbinas eólicas, todo debido al clima frío. Lo más importante es que la mayor fuente de electricidad del estado, el gas natural, sufrió escasez debido a que se congelaron las bocas de pozo, se bloquearon las tuberías a causa de la condensación helada y se cerraron las estaciones de compresores. Gran parte del gas restante se destinó a la calefacción en lugar de electricidad. En total, alrededor de 34.000 megavatios de generación de energía estuvieron fuera de servicio, más del 40 por ciento de la demanda máxima de invierno”.
Del hielo y nieve en el sur de Texas hasta los domos de calor de alta presión en el hemisferio norte, llegamos al verano de 2021, cuando el Washington Post informó sobre un clima intenso en el otro lado del espectro. Las temperaturas récord afectaron aproximadamente al 87-90% de la población de la Tierra, aproximadamente 7 mil millones de personas.
Los Centros Nacionales de Información Ambiental (NCEI) de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) publicaron el resumen del clima global para agosto de 2021 y concluyeron que la temperatura superficial promedio del planeta fue la sexta más cálida registrada. Desde el punto de vista estadístico, hay una probabilidad superior al 99 % de que 2021 se ubique entre los diez años más cálidos de los 142 años de registro. A cambio, las temperaturas elevadas aumentaron la demanda de electricidad, lo que puso a prueba una infraestructura que ya estaba sobrecargada.
¡Más energía, capitán!
¿Quién apagó las luces?
En el año 2020 1,330 millones de horas de cortes de energía afectaron a los Estados Unidos, un aumento del 73% con respecto a 2019. Aunque los eventos relacionados con el clima y las fallas de infraestructura son factores importantes que pueden causar estragos en nuestro sistema energético, como la situación en Texas este año, existen otros problemas que también crean problemas de confiabilidad energética para los consumidores. Por ejemplo, el error humano fue la razón subyacente de un corte de energía que duró más de una hora el mes pasado, y afectó al metro de la ciudad de Nueva York, dejando varados a cientos de pasajeros. En ese caso, los investigadores determinaron que la pérdida de energía provocada en el Centro de Control de Ferrocarriles de Tránsito de la Ciudad de Nueva York "fue el subproducto de un interruptor de apagado activado manualmente en una de las unidades de distribución de energía del edificio". Las "fallas internas de organización y proceso" junto con la falta de un sistema de monitoreo de distribución de energía en el centro de control ferroviario empeoraron la situación, según los investigadores. El informe también señala: “Un sistema de este tipo proporcionaría visibilidad del estado de los componentes eléctricos clave en el sistema de distribución de energía”.
Otra causa que contribuye al bajo rendimiento energético, como los apagones programados y caídas de tensión, es la brecha entre la oferta y demanda debido a la naturaleza intermitente de las energías renovables. En mercados como Texas, las instalaciones eléctricas tradicionales están “persiguiendo el viento” para llenar los vacíos entre la oferta intermitente y la demanda casi continua. Los cortes no planificados, en los que las fuentes no intermitentes no pueden cubrir la brecha, provocan apagones programados y pérdida de ingresos.
No se puede olvidar otro problema para la confiabilidad que son los ciberataques y el papel que pueden desempeñar en debilitar por completo los recursos energéticos de un país. Algunos de los eventos más recientes que llegaron a la prensa en el año 2021 incluyen el incidente de SolarWinds o el ataque al oleoducto Colonial, ambos devastadores. Según Deloitte, “la energía es uno de los tres principales sectores objeto de ataques en los Estados Unidos. Considerando solamente el año 2016, el sector reportó 59 incidentes, el 20 por ciento del total de 290 incidentes reportados ese año”.
Optimizar operaciones con la transformación digital
La transformación digital es una prioridad estratégica para las empresas del sector energético que buscan administrar mejor los nuevos proyectos, permanecer competitivas, reducir el riesgo operativo, achicar el tiempo de inactividad, aumentar la productividad de trabajadores y facilitar el cumplimiento de importantes requisitos normativos.
Sin embargo, en la era digital de hoy en la cual la tecnología se adopta a un ritmo exponencial, el personal de muchas instalaciones de generación energética todavía utiliza documentos impresos, hojas de cálculo aisladas, bases de datos dispersas, y otras herramientas inadecuadas de recopilación y gestión de datos para procedimientos cotidianos esenciales, como el cambio de turno, las revisiones del rendimiento de planta y la ingeniería de confiabilidad. Esto puede generar problemas en la comunicación, errores, interrupciones no planificadas, ineficiencias y grandes riesgos de seguridad, todo lo cual se puede evitar.
Si usted es propietario y operador responsable de la gestión de una o más de las decenas de miles de centrales eléctricas del planeta, pensar en la resiliencia de operaciones de su planta para generar energía de manera confiable, segura, económica y lo más ecológica posible puede causarle dolor de cabeza. Los planes estratégicos que utilizan la transformación digital para optimizar todo, ayudan a satisfacer los aumentos en la demanda de energía y hacer de las operaciones más confiables, resilientes y robustas, garantizando así una generación de energía segura y económica, que cumpla con las normas.
Estamos todos en el proceso de aprender a navegar estos aires de cambio. Revise el contenido actualizado de Hexagon sobre el poder de la transformación digital en operaciones y mantenimiento. En caso de querer digitalizar los procesos y procedimientos de operaciones humanas críticos para la seguridad, optimizar la gestión de alarmas, proteger su inversión con ciberseguridad de última generación, o construir un gemelo digital integral, estamos disponibles para respaldar su proceso de transformación digital y preparación para el futuro. Si desea comprender de profundo la madurez digital de su organización, nuestra Encuesta de análisis de brechas en la gestión de operaciones es una herramienta valiosa para comenzar luego.
Acerca del autor
Peter es consultor industrial sénior en la división Asset Lifecycle Intelligence de Hexagon. Tiene una amplia experiencia en el análisis de procesos comerciales y la gestión transformación empresarial a través de la excelencia operativa. Ha gestionado proyectos de transformación empresarial en Europa, Medio Oriente y Asia en la industria aeroespacial, de bienes de consumo masivo [FMCG], de defensa y producción energética, en los sectores público y privado. Vive en Escocia.