Gretha inició su andadura en 2021 con el objetivo de generar conocimiento en tecnologías digitales para su aplicación a una nueva generación de instalaciones fotovoltaicas y microrredes eléctricas, y supone una apuesta firme para posicionar a la industria vasca como referente en este sector. El proyecto cuenta con un presupuesto de 4,9M€ para el periodo 2021-2023 y está financiado por el Departamento de Desarrollo Económico, Sostenibilidad y Medio Ambiente del Gobierno Vasco dentro del programa HAZITEK 2021.

El futuro de la energía fotovoltaica pasa por la reducción sostenida del LCOE, su integración en la red y la transformación digital del sector
La energía solar fotovoltaica es hoy en día una de las alternativas más efectivas a las fuentes de energía convencionales, debido principalmente al progresivo incremento de su competitividad, a la creciente demanda de energía en países en desarrollo, habitualmente ligada a altos niveles de radiación, y al requisito de utilización de tecnologías limpias para hacer frente al cambio climático y reducir el calentamiento global. De hecho, el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) 2021-2030 prevé alcanzar 39 GW de potencia fotovoltaica total instalada en España en el año 2030, lo que convertirá esta tecnología en uno de los pilares del sector eléctrico.

No obstante, para que la energía fotovoltaica alcance un nivel aún mayor de penetración en las redes (del 2.2% actual al 4.5% en 2030 y del orden del 25% en 2050) en la próxima década, es preciso reducir aún más su coste de energía o LCOE (Levelized Cost of Energy) y facilitar su integración en una proporción cada vez mayor en las redes eléctricas.

Por otro lado, la integración masiva de las fuentes de generación basadas en energía renovable fluctuantes por las condiciones meteorológicas - como es el caso de la generación fotovoltaica – que se caracterizan por la complejidad de su gestión, va a requerir la introducción de mayores niveles de flexibilidad e inteligencia en el sistema, sustentados en la  implicación  de  los  consumidores  y  en  una  mayor  interconectividad,  capacidad de almacenamiento de energía desplegada a gran escala, gestión activa de la demanda y aplicación de tecnologías digitales. Por este motivo, la hibridación de instalaciones fotovoltaicas con unidades de almacenamiento es una de las formas de favorecer la integración de este tipo de generación en la red. En este contexto, las microrredes eléctricas se presentan como una solución que facilita la generación local de electricidad mediante fuentes renovables de energía y además posibilita la participación del consumidor en los mercados eléctricos.

La digitalización constituye una palanca de transformación fundamental para hacer frente a estos retos del sector energético. Durante los últimos años, se ha priorizado el despliegue de sensores y plataformas IoT en todos los componentes de la red con el objetivo de capturar grandes cantidades de datos que, no obstante, están siendo en gran medida infrautilizados. La digitalización progresiva de los componentes y sistemas de red, unida al procesamiento adecuado de estos datos mediante técnicas analíticas avanzadas como la Inteligencia Artificial, puede contribuir a mejorar el diseño, la operación, el mantenimiento y la planificación de las redes eléctricas de distribución, facilitando una gestión más eficiente que favorecerá a su vez la descarbonización del suministro energético.

Gretha: Colaboración de 7 empresas vascas de referencia en el sector fotovoltaico
Precisamente de cara a afrontar estos retos, 7 empresas vascas han decidido aunar fuerzas en el proyecto Gretha para adquirir conocimiento mediante la investigación y el desarrollo de tecnologías digitales que permitan desplegar una nueva generación de instalaciones fotovoltaicas y microrredes eléctricas.

Esta colaboración sentará las bases para impulsar la integración y gestión óptima de la energía fotovoltaica en la red de distribución eléctrica, así como la reducción del LCOE fotovoltaico a través de la optimización de las labores de mantenimiento, posicionando a la industria energética vasca como referente del sector.

Para ello, el proyecto Gretha desarrolla soluciones tecnológicas innovadoras de sensórica a nivel de módulo fotovoltaico; modelos físicos hibridados (gemelo digital) de instalaciones fotovoltaicas para facilitar el desarrollo de algoritmia de prognosis y mantenimiento predictivo; modelos híbridos de generadores de microrredes eléctricas que posibiliten la gestión de energía de forma predictiva; arquitecturas digitales que sustenten el uso de los modelos híbridos incorporando al mismo tiempo conceptos de gobernanza del dato; y nuevos servicios de operación y mantenimiento basados en el dato para instalaciones fotovoltaicas y microrredes eléctricas.

Además, se investiga en tecnologías de gobernanza de datos con objeto de desarrollar pruebas de concepto que favorezcan el despliegue de soluciones para facilitar la comunicación entre las diferentes plataformas digitales que poseen los socios del proyecto y que puedan extenderse a los agentes de la cadena de valor. Para ello, los desarrollos abordados en el proyecto se alinearán con la arquitectura de referencia IDSA (International Data Spaces Association), a fin de garantizar la compartición de datos de forma segura para aportar mayor valor a dichos datos y a los servicios prestados entre diferentes empresas.

Las innovaciones tecnológicas abordadas en el proyecto se validarán a través de un conjunto de casos de uso asociados a tres escenarios de aplicación: grandes plantas fotovoltaicas, instalaciones de autoconsumo y microrredes eléctricas.

El proyecto está coordinado por la ingeniería Global Dominion Access, que además es responsable de la investigación industrial en arquitecturas de plataformas digitales. Elson, fabricante de productos electrónicos, aborda la investigación en técnicas no invasivas de bajo coste que permitan la captura y comunicación de datos de monitorización a nivel de los módulos fotovoltaicos.

Por su parte, Saltoki, empresa suministradora de material eléctrico, investiga en nuevos modelos híbridos que permitan la detección temprana de fallos en los módulos a partir de los datos monitorizados por Elson.

Dominion Energy también investiga y desarrolla modelos híbridos para instalaciones fotovoltaicas, así como pruebas de concepto de algoritmia para detección y diagnóstico de fallos.

En el ámbito más eléctrico, la ingeniería Sener desarrolla modelos híbridos de generadores en microrredes eléctricas e investiga en la contenerización de los modelos y algoritmos en su plataforma digital, así como en tecnologías de gobernanza de datos.

Deusto Seidor, empresa especializada en servicios de consultoría IT, participa en la investigación y desarrollo de pruebas de concepto de soluciones de realidad aumentada para la tele-asistencia al mantenimiento y al operario de microrred. Además, participa también en la investigación en tecnologías de gobernanza del dato y control de usos.

Por último, Bigda Solutions, especialista en tecnologías digitales y desarrollo software, es responsable de la investigación industrial en la tecnología digital que permita garantizar la soberanía, control de identidades y usos de datos y servicios entre los proveedores de datos y los proveedores de servicios.