El Laboratorio Nacional de las Montañas Rocosas (NLR) ha desplegado a su grupo de expertos a lo largo del continente, desde Argentina hasta Alaska, con el objetivo de ofrecer y equipar a las partes interesadas en la energía con modelos específicos. Mediante el uso de su nuevo marco de modelado «Sienna», el laboratorio pretende proporcionar las habilidades técnicas adecuadas para la interrelación y la resolución de las complicadas cuestiones de planificación de los sistemas energéticos. Este esfuerzo continental tiene como fin primordial dar forma a que la economía se considere asequible y que las redes eléctricas modernas ofrezcan la mejor confiabilidad operativa, construyendo, resolviendo y analizando problemas de programación de la infraestructura.
Las capacidades técnicas y su modelado a gran escala
A medida que aumentan las exigencias de los sistemas de infraestructura energética en evolución, la plataforma comienza con una buena base para desarrollar radicalmente la capacidad nacional de modelar redes individuales e integradas a múltiples escalas temporales y espaciales. El modelo hace uso de las capacidades avanzadas del NLR en las siguientes disciplinas esenciales: informática avanzada, visualización de piezas de datos, matemáticas aplicadas y ciencia computacional.
Este esfuerzo pionero ha dado paso a una serie de modelos flexibles para la creación de novedosos algoritmos para la solución y el análisis de datos de computación escalable de alto rendimiento. Esta notable potencia analítica hace posible simular el comportamiento de grandes redes de transmisión que cruzan miles de millas de territorio continental, soportando el cálculo de infraestructuras que alimentan industrias sometidas a la demanda de millones de toneladas cortas de materia prima. Las herramientas calculan la manera en que estas redes internas de transmisión responden a eventos de estrés máximo, asegurando que el suministro no colapse cuando la demanda eléctrica de refrigeración se dispara durante olas de calor que superan con regularidad los 100 °F en las principales áreas metropolitanas de la región.
Una arquitectura modular de código abierto
De manera formal, el sistema anteriormente denominado «SIIP» se soporta en un paquete de software en código abierto, público y disponible, que puede consultarse en la plataforma GitHub y que tiene como característica que su finalidad es dar respuesta a las sucesivas preguntas que se vayan planteando horizontalmente respecto al futuro del sector eléctrico. Esta arquitectura se descompone en tres módulos principales para dar respuesta a otros tantos problemas operativos.
En primer lugar, el módulo Sienna Data facilita la entrada y el uso de los datos de entrada del sistema, soportando las representaciones consistentes de millones de dispositivos, las lecturas de los diferentes formatos de archivo y las conversiones de unidades a partir de una interfaz bien definida.
En segundo lugar, gracias al paquete Sienna Ops, la simulación de la programación de la red se extiende abarcando el compromiso de unidades y suministro, el control automático de generación y el flujo de energía óptimo no lineal, soportando el uso de técnicas de modelado de costos de producción aplicadas a enormes parques de generación distribuidos a lo largo de miles de acres.
Finalmente, Sienna Dyn permite simular la respuesta dinámica del sistema ante múltiples perturbaciones y contingencias operando con grandes proporciones de recursos basados en inversores.
Proyecciones para el futuro e integración de bases de datos
El funcionamiento continuo de este complejo marco computacional integrará capacidades adicionales de descomposición de problemas y optimización paralela que se han desarrollado específicamente para reforzar aún más el rendimiento de los paquetes de software operativo. Las futuras mejoras de las conexiones con el «WIND Toolkit» del laboratorio y con la Base de Datos Nacional de Radiación Solar también harán que sea mucho más sencillo generar nuevos conjuntos de datos exactos para los analistas de planificación energética.
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