Ayesa crea una solución basada en computación cuántica para prevenir apagones en la red eléctrica

Ayesa ha desarrollado una solución de optimización de la topología de las redes en España, basada en computación cuántica, que tiene como fin evitar apagones. La compañía asegura que la plataforma que ofrece esta solución se ha probado en casos reales, y que ha logrado una alineación del 99% con configuraciones de red estables.

La consultora ha desarrollado la plataforma a través de su Instituto de innovación i3B, cuyos especialistas han generado una solución que optimiza la red de distribución eléctrica de España y que aborda los desafíos que plantean la demanda energética creciente, la fiabilidad de la red y la integración de energías renovables. Para el desarrollo han usado modelos de optimización avanzados QUBO para la reducción al mínimo de las pérdidas energéticas y para maximizar la disponibilidad de la red.

Esta iniciativa responde a la complejidad en aumento de los sistemas de energía, que incluyen la integración de fuentes renovables, soluciones de almacenamiento y flujos de energía bidireccionales. Estas necesidades exigen plataformas sofisticadas que sean capaces de adaptarse a las variaciones en tiempo real.

El apagón reciente en la península ha puesto de manifiesto que los enfoques tradicionales, de tipo jerárquico, puede que no sean ya los más adecuados. La computación cuántica, con su capacidad de análisis y paralelismo intrínseco, puede acelerar y ayudar a esos enfoques tradicionales a analizar y predecir flujos de energía en todas direcciones. Esto hace que se convierta en un activo para intentar evitar situaciones críticas como la vivida a finales de abril.

La solución de Ayesa, a través de la computación cuántica, maximiza la disponibilidad y eficiencia de la red. Al mismo tiempo, anticipa las demandas futuras y facilita la gestión de la red de distribución, gracias a que ofrece la posibilidad de procesar grandes volúmenes de datos, predecir escenarios dinámicos y optimizar los componentes de la red en tiempo real.

En cuanto a la optimización de la topología de la red, algo que también permite este sistema de Ayesa, consiste en determinar la configuración óptima de los nodos de maniobra en redes de media tensión, con el objetivo de reducir al mínimo las pérdidas energéticas y de garantizar un funcionamiento eficiente.

No obstante, esta tarea tiene una naturaleza combinatoria que implica evaluar gran cantidad de configuraciones posibles. Para ello es necesario contar con recursos de computación elevados. Eso sí, los métodos clásicos suelen tener más dificultades para afrontar esta complicación, lo que lleva a tiempos de cálculo más dilatados, y a soluciones no tan óptimas.

En cambio, la computación cuántica ofrece una solución transformadora a estos problemas, a través del uso de un modelo QUBO (Optimización binaria cuadrática no restringida). Compilado a distintas herramientas cuánticas, el sistema traduce el problema de la topología de la red a un formato adecuado para plataformas cuánticas.

De esta manera permite explorar todo el espacio de soluciones y reduce de forma significativamente el tiempo necesario para identificar las mejores configuraciones. En la práctica, el sistema cuántico puede ofrecer resultados en unos 15 minutos, frente a las horas necesarias para conseguirlos con los métodos tradicionales.

Además de la reducción de los tiempos de cómputo, la solución permite mejorar la eficiencia de la red, da soporte a la planificación a largo plazo y consigue la escalabilidad intrínseca del marco cuántico. El proyecto usa una metodología híbrida cuántico-clásica que combina las capacidades de resolución de los solucionadores cuánticos con los sistemas de computación clásica. De esta forma consigue un equilibrio entre eficiencia en computación y aplicación práctica.

El sistema basa la toma de decisiones en el uso de datos históricos, análisis predictivos y modelos basados en grafos. Es precisamente este enfoque basado en grafos lo que garantiza que el marco de optimización esté en línea con las condiciones reales. La prueba y validación en entornos reales ha sido clave para el proyecto, y la precisión conseguida, según la compañía, valida el modelo y subraya la viabilidad práctica de las tecnologías de computación cuántica en aplicaciones industriales.

Aitor Moreno Fernández de Leceta, Responsable de computación cuántica de Ayesa, destaca que «el impacto potencial de este enfoque basado en computación cuántica es enorme. Al minimizar las pérdidas de energía durante la transmisión y distribución, se mejora la eficiencia y fiabilidad de la red, un aspecto especialmente crítico a medida que se integran fuentes renovables, las cuales requieren una gestión adaptativa y flexible para hacer frente a los niveles variables de generación».