Desde el año pasado, Meteo for Energy participa en el proyecto GRETHA: Tecnologías digitales para una nueva generación de instalaciones fotovoltaicas y microrredes eléctricas, financiado por el programa HAZITEK 2021 del Departamento de Desarrollo Económico, Sostenibilidad y Medio Ambiente del Gobierno Vasco.

GRETHA tiene como objetivo mejorar la eficiencia e integración de la energía fotovoltaica partiendo de una serie de necesidades presentes actualmente en el sector energético, como, por ejemplo:

1. La reducción del coste normalizado de la energía fotovoltaica, o LCOE, por sus siglas en inglés (levelised energy cost).

Reducir el LCOE implica disminuir el costo total de producción de la energía solar en todo su ciclo de vida. La optimización de los costes de fabricación y la mejora de la tecnología de silicio cristalino han permitido reducir el LCOE hasta ahora. Sin embargo, para seguir reduciéndolo,  es necesario disminuir el OPEX en la operación y mantenimiento de las instalaciones solares. El desarrollo de nuevas tecnologías de monitorización y mantenimiento permitiría una gestión más eficiente y una reducción de costes en grandes plantas y sistemas fotovoltaicos distribuidos.

2. La mejora de la integración de la energía fotovoltaica en las redes de distribución y en las microrredes eléctricas aisladas

Para impulsar la integración de la energía fotovoltaica se debe apostar por mejorar la gestión de la energía renovable y aumentar la flexibilidad del sistema. Una forma de lograr esto es a través de la hibridación de instalaciones fotovoltaicas con unidades de almacenamiento, lo que permite un mejor control y gestión, así como una mayor estabilidad y fiabilidad en la distribución de energía. Además, la tecnología inteligente y automatizada puede mejorar aún más la eficiencia y rentabilidad del sector.

3. La transformación digital del sector energético y fotovoltaico

La digitalización puede mejorar el diseño, planificación, operación y mantenimiento de las redes eléctricas, creando una gestión más eficiente y una mayor integración. La recopilación y análisis de grandes cantidades de datos a través de sensores y plataformas IoT optimiza la toma de decisiones y la detección temprana de problemas en la red, lo que a su vez reduce costes y mejora la seguridad de la distribución energética.

Sensórica, big data y gemelos digitales para optimizar la generación fotovoltaica en España

En este contexto, el proyecto GRETHA busca aplicar las últimas innovaciones tecnológicas para la integración y gestión de la energía fotovoltaica en las redes de distribución eléctrica, mientras se reduce el LCOE. Entre estas tecnologías destacan:

• Soluciones de sensórica a nivel de módulos fotovoltaicos, para monitorizar y optimizar el rendimiento de los paneles solares en tiempo real. La sensórica obtiene datos para detectar posibles problemas en el funcionamiento del panel solar, como la acumulación de suciedad o la obstrucción por sombras, y notificar al usuario para tomar medidas correctivas o que optimicen el rendimiento del panel solar en función de la meteorología, el entorno y el comportamiento del panel.
• Los gemelos digitales permiten crear modelos híbridos con representaciones ciberfísicas del sector fotovoltaico. Esta técnica combina datos reales de operación con datos sintéticos de fallo para desarrollar algoritmos de pronóstico y de mantenimiento predictivo. Los gemelos digitales de plantas fotovoltaicas permitirían así detectar fallos antes de que ocurran y reducir los costes de O&M, para una mayor eficiencia operativa. Además, los modelos híbridos permiten incluir datos relativos del entorno como la radiación solar, temperatura, humedad y otros factores ambientales, junto con datos de operación del sistema para avanzar hacia un modelo predictivo de generación fotovoltaica con una integración mejorada.  

Para desarrollar este tipo de soluciones, se necesita una arquitectura digital que garantice la gobernanza del dato y evolucionar así hacia nuevos servicios de operación y mantenimiento basados en big data.

Por su parte, Meteo for Energy lidera la investigación sobre la gobernanza de datos, con el fin de garantizar un marco de soberanía de los data spaces en lo que haya ciberseguridad, control de identidades y un correcto uso de datos entre data owners y data users.

En este sentido, durante el año 2022, Meteo for Energy, aprovechando la tecnología desarrollada por su intraemprendimiento BigDa Solutions, ha comenzado la ideación y prototipado para la creación del data space seguro y unificado para el intercambio de datos que hagan posible la implementación de modelos híbridos basados en sensórica para la optimización del sector. Para ello, el primer paso ha sido la creación de un identity hub o gestor de identidades, que verifique la identidad de los usuarios para un ecosistema seguro de intercambio de datos.

El proyecto continuará desarrollándose a lo largo de este año y 2024, periodo en el que Meteo for Energy continuará trabajando en el desarrollo del data space. Uno de los siguientes pasos será la creación de un vocabulary provider, que es una ontología, o diccionario de términos estandarizados para crear un lenguaje unificado en lo referente a los parámetros de datos que se miden dentro del sector fotovoltaico siguiendo la normativa de la IEC (Comisión Electrotécnica Internacional).

GRETHA está liderado por Global Dominion Access, y junto a Meteo for Energy, en este proyecto participan: Dominion Energy, Elson Electrónica, Saltoki, Sener y Deusto Seidor. Tecnalia, Global Dominion Access I+D, UPV/EHU y el Cluster de Energía, como agentes científico-tecnológicos colaboran con el consorcio de empresas participantes de GRETHA.