El académico Dr. Héctor Chávez, del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Santiago de Chile, lidera un proyecto Fondecyt Regular que busca fortalecer la seguridad del sistema eléctrico frente a los desafíos del cambio climático, mediante simulaciones más rápidas que el tiempo real. La iniciativa propone una herramienta para anticipar escenarios críticos y prevenir apagones antes de que ocurran.
El sistema eléctrico en Chile vive hoy una transformación acelerada y desafiante, pues el cambio climático, junto con las políticas públicas para reducir las emisiones de carbono, ha obligado a abandonar gradualmente las tecnologías fósiles, como las centrales a carbón, diésel o gas natural, por fuentes renovables como la generación eólica y solar.
A diferencia de las plantas convencionales, donde los operadores podían decidir cuánto generar según la demanda, estas nuevas fuentes dependen directamente de factores climáticos como la radiación solar y la intensidad del viento, lo que introduce en la red eléctrica un nivel de variabilidad e incertidumbre que antes no existía.
Por ejemplo, una planta solar puede generar la máxima capacidad al mediodía y reducirse casi a cero en cuestión de minutos si se nubla. Del mismo modo, la generación eólica puede fluctuar bruscamente con cambios en las corrientes de aire, complicando la capacidad de respuesta del sistema.
Esta vulnerabilidad quedó expuesta dramáticamente el pasado 25 de febrero, cuando una falla en la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico dejó a cerca de la mitad del país sin suministro eléctrico durante horas, evidenciando que incluso incidentes que no deberían derivar en un apagón pueden terminar desencadenándolo bajo ciertas condiciones.
Frente a este panorama, el académico de la Usach Dr. Héctor Chávez lidera un proyecto Fondecyt Regular que busca adelantarse al futuro operativo del sistema. La iniciativa combina modelos matemáticos reducidos, analítica de datos e inteligencia artificial para simular, más rápido que el tiempo real los distintos escenarios que podrían comprometer la seguridad del sistema eléctrico, y permitir así que los operadores de red tomen decisiones preventivas ante situaciones inesperadas.
“Lo que queremos es desarrollar simulaciones que estén adelantadas a la operación real, para que el operador pueda tener información sobre las situaciones que podrían poner en peligro el sistema, y actuar con anticipación para evitar, por ejemplo, un apagón”, explica.
La propuesta parte de una premisa sencilla pero poderosa: al reducir los modelos del sistema eléctrico actual, sin perder de vista la realidad física y apoyarse en herramientas rápidas como la inteligencia artificial, es posible ejecutar varias simulaciones al mismo tiempo y anticiparse a lo que podría ocurrir, es decir, en lugar de esperar a que el problema suceda para tomar acción, este enfoque permite preverlo y actuar antes de que pase. Esto representa un quiebre y y una propuesta diferente respecto de las simulaciones tradicionales, que aunque ofrecen niveles de detalle muy altos, no permiten tomar decisiones a tiempo real.
“El apagón del 25 de febrero ocurrió por una falla que, en teoría, no debería haber desencadenado un corte masivo. Sin embargo, bajo ciertas condiciones de incertidumbre, esa misma falla puede tener consecuencias mucho mayores. Este proyecto intenta justamente corregir eso: entender si el sistema está en una situación vulnerable y saberlo antes de que algo pase”, comenta.
Este tipo de desafíos no son menores para Chile, ya que ell país combina varias particularidades que lo hacen especialmente vulnerable: su sistema eléctrico es relativamente pequeño en comparación con gigantes como Brasil, Estados Unidos o Europa, y además es longitudinal, lo que dificulta la coordinación entre regiones. A esto se suma que Chile está entre los países con mayor proporción de generación solar y eólica en el mundo. “Si hiciéramos un mundial de países, nosotros estaríamos en la semifinal de los que tienen más generación solar y eólica conectada al sistema”, explica el académico.
Reforzando la seguridad del sistema eléctrico
Conscientes de este escenario, el equipo liderado por Chávez diseñó un proyecto a cuatro años que contempla tres etapas principales: primero, fortalecer los resultados obtenidos en una tesis doctoral previa, explorando el estado del arte global; segundo, definir las herramientas matemáticas más adecuadas para construir modelos reducidos que mantengan la esencia física del sistema; y tercero, implementar estos modelos en simuladores en tiempo real, utilizando tecnología adquirida, para validar la hipótesis.
“No buscamos tener un autómata que tome decisiones solo. El sistema eléctrico es delicado y, por razones administrativas, siempre debe haber una persona responsable ante la ley. Lo que queremos es reducir los tiempos de ejecución de los cálculos para simular más cosas en paralelo y cubrir más condiciones, lo que finalmente va a redundar en mejores decisiones”, detalla el investigador.
Si el proyecto resulta exitoso, podría no solo reforzar la seguridad del sistema eléctrico chileno, sino también convertirse en un referente para otros países con desafíos similares. En un escenario donde la descarbonización es inevitable, contar con herramientas que permitan integrar más generación renovable sin sacrificar la estabilidad del sistema será clave para cumplir las metas climáticas sin poner en riesgo el suministro eléctrico.
“Si logramos que esta herramienta se implemente y ayude a evitar apagones o fallas mayores, estaremos contribuyendo no solo a la seguridad del sistema eléctrico chileno, sino también al avance hacia un futuro más sostenible”, concluye el Dr. Héctor Chávez.
Texto: Camilo Araya Bernales
