Un sistema de computación cuántica para optimizar la red de distribución eléctrica de i-DE en el Estado
Ayesa y la distribuidora del grupo Iberdrola en el Estado prueban una solución para maximizar la disponibilidad de las redes, al tener en cuenta el impacto de la creciente electrificación de la demanda
Ayesa, proveedor global de servicios de tecnología e ingeniería, está colaborando con i-DE en el desarrollo de una solución basada en tecnología Quantum Computing de cara a optimizar la red eléctrica de España gestionada por la compañía distribuidora.
La colaboración ha sido impulsada y financiada desde el Global Smart Grids Innovation Hub – Iberdrola, centro de referencia mundial sobre la innovación en redes inteligentes, en el que la compañía explora el uso y los beneficios de tecnología de vanguardia con sus más de 100 colaboradores de confianza.
Analizar y optimizar la infraestructura eléctrica de una empresa distribuidora con más de 11 millones de clientes como es i-DE constituye un reto ingente. A esta tarea se le añaden las cada vez más cambiantes y exigentes condiciones de mercado derivadas de nuevas figuras como el autoconsumo o el almacenamiento, que provocan que estudios de energía ‘tradicionales’ TOP-DOWN queden obsoletos, requiriéndose cada vez más el análisis de flujos de energía en todos los sentidos (DOWN-TOP, FROM-TO, TO-FROM…) junto con la necesidad de anticipar escenarios futuros que optimicen la gestión de la red maximizando su disponibilidad.
El entorno actual requiere cada vez más la gestión de la red eléctrica de una manera integral, en función de los siguientes requerimientos fundamentales:
– Tratamiento de cantidades ingentes de datos
– Predicciones de escenarios futuros
– Optimización de elementos de red
Ante esta problemática i-DE, junto con Ayesa, explora el uso de la tecnología Quantum Computing como posible solución a una problemática tan exigente en todos los sentidos.
Aitor Moreno, responsable de Quantum Computing de Ayesa, explica que hay tres tipos de topología de la red: “alta, media y baja tensión, en las que todo el proceso, desde la generación hasta el suministro, está conectado”.
“De lo que se trata es de que cada parte de cada proceso se adapte automáticamente en función de la casuística que se produzca en cada momento, para encontrar ese escenario óptimo y sostenible en el tiempo en el que se apoye a los expertos en el análisis de la mejor configuración ante posibles incidencias, cambios de topologías, nuevos demandantes o generadores, y sugerir escenarios que minimicen riesgos”, explica.
Soluciones técnicas
La computación cuántica es una nueva tecnología que permite, de una forma exacta y no por aproximaciones, resolver problemas de optimización complejos, principalmente en entornos de topologías de grafos, cuando es necesario evaluar todos los posibles escenarios de una forma eficiente. Es por ello que en este proyecto Ayesa aplica métodos de Quantum Optimization en la búsqueda del mejor escenario.
Por su parte, los algoritmos de optimización propuestos (QUBO, Ising, QUOA, VQE, Quantum MonteCarlo…) se medirán en función de su exactitud y se aplicarán en un método híbrido combinado; y la implementación de las restricciones se basará en funciones cuánticas del tipo Grover Adaptive Search (GAS), así como en la utilización de matrices (black-box optimization BBO).
