Gestión de la medición mediante herramientas digitales

Jaime Renedo Guadilla, Juan Pedro Sánchez Moreno 27 de febrero de 2025

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Jaime Renedo Guadilla
Gerente de Instrumentación y Medición
Enagás

Juan Pedro Sánchez Moreno
Especialista de Medición
Enagás

1. INTRODUCCIÓN:

La medición en Enagás es un proceso crítico que implica la gestión y control de diversas variables para asegurar la precisión y eficiencia en la operación de la red de transporte, así como, en las diferentes infraestructuras de Enagás.

Las diferencias de medición (DDMs de aquí en adelante) pueden surgir debido a múltiples factores, incluyendo la calidad del gas, las condiciones de medición y operativas, así como desviaciones en los equipos de medida instalados en campo.

Los principales instrumentos implicados en el proceso de medición son, contadores, sensores de presión y temperatura, computadores de caudal y cromatógrafos, todos ellos están sometidos a procedimientos de verificación asegurándose que no se produzca deriva en los equipos mediante el mantenimiento reflejado en las gamas de Enagás y Normativas de Gestión Técnica del Sistema (NGTS).

Figura 1: Sistema de medida de energía en EM/ERM

Para gestionar estas diferencias, Enagás utiliza varios cuadros de mando que permiten un seguimiento detallado y en tiempo real de las variables involucradas.

𝐷𝐷𝑀 = 𝐸𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎𝑠 − 𝑆𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎𝑠 − 𝛥𝑆𝑡𝑜𝑐𝑘 − 𝐴𝑢𝑡𝑜𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜𝑠 − 𝑃é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 𝑅𝑒𝑔𝑖𝑠𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎𝑠 (1)

Entre los cuadros de mando más destacados se encuentran, el cuadro de mando de mínimos, factor de compresibilidad, asignación de parámetros de calidad de gas, realización de balances automáticos o sectorización de la Red Básica de Gasoductos para sectorización de las DDMs.

Estos cuadros de mando facilitan la identificación de desviaciones y la implementación de acciones correctivas, tal y como veremos más adelante en el documento.

En resumen, la medición en Enagás es un proceso complejo que requiere la integración de múltiples variables y el uso de herramientas avanzadas de monitoreo y control para garantizar la precisión y eficiencia operativa. Siendo fundamental su seguimiento para Enagás ya que pueden tener un impacto importante en la cuenta de resultados si no se controlan y monitorizan adecuadamente.

2. CONTENIDO

En el presente apartado se va a resumir: la hoja de ruta necesaria para llegar al nivel de digitalización necesario para que desde negocio se puedan realizar el seguimiento de la medición comentado anteriormente; ejemplos de herramientas digitales que aportan actualmente valor a negocio; la metodología de trabajo utilizada, (siendo fundamental como pilar la transversalidad en varias direcciones).

Hoja de ruta de digitalización en la medición:

La mejora en la digitalización comenzó con la sustitución del anterior sistema de medición GYCAM en 2019, debido a la obsolescencia de los equipos instalados en campo (HW), así como a un requerimiento por parte del negocio de una mayor y mejor funcionalidad en el software, que permita la toma de decisiones basadas en información (Data Driven) y la mejora y optimización de los procesos de medición aplicando nuevas tecnologías en ámbitos como:

1. La Adquisición de Datos, con el diseño software de un dispositivo IoT propio.
2. El tratamiento de grandes volúmenes de información en tiempo real (Big Data).
3. El procesamiento distribuido en nube (Cloud) o el aprendizaje automático, entre otras muchas.

Es en este contexto surge la actual plataforma de medición “Neptuno”, la cual tiende un puente hacia la digitalización, a continuación, se muestran algunas de las mejoras respecto al anterior sistema de medición GYCAM:

Tabla 1: GYCAM Vs Neptuno

A continuación, se muestra la estructura de adquisición de datos realizada por Neptuno. Dónde la parte de Google Cloud Platform toma una importancia relevante para el procesamiento y gobernabilidad de los datos.

Esta gobernabilidad del dato y la capacidad de trabajar On Cloud resulta fundamental al tratar tal cantidad de datos adquiridos de los equipos en campo.

·    + 80 Millones de variables recogidas diariamente.
·    + 532 UMs bajo supervisión.
·    + 522 Computadores de caudal instalados en campo.
·    + 120 Cromatógrafos instalados en campo.

Gracias a Google Cloud podemos extraer consultas vía SQL, permitiendo a negocio el desarrollo de cuadros de mando trabajando On Cloud y no requiriendo de potencia de cómputo en el HW de trabajo.

Figura 2: Estructura sistema de medición Neptuno.

Todo lo comentado anteriormente refleja la necesidad previa de inversión con el objetivo de estar preparados para la digitalización y aportar así a negocio el valor necesario para la Gestión de la medición mediante herramientas digitales.

Herramientas digitales desarrolladas:

En el siguiente apartado se muestran varias herramientas digitales implementadas por el área de medición conjuntamente con digitalización, con el objetivo de dar respuesta a inquietudes de negocio que anteriormente no éramos capaces de solventar, debido a falta de disponibilidad de un Data Set completo, así como, capacidad de cómputo On Cloud sobre millones de variables mediante consultas SQL.

Herramienta de mínimos:

Problemática: Actualmente, en Enagás existen instalaciones encargadas de la medida fiscal del gas vehiculado y entregado a los diferentes agentes del sistema “UMs”.

Debido a la disminución de la demanda en comparación con las estimaciones realizadas al dimensionar estas instalaciones, se presenta la situación de que el gas que se vehicula por las líneas de medición se puede encontrar por debajo de las condiciones óptimas para su medición. Esto puede llegar al punto crítico en el que el volumen vehiculado por las líneas no sea suficiente para accionar el rotor de los contadores dedicados a la medición, es decir, vehicular gas sin medir y por tanto con afección directa a las DDMs.

Monitorización: Mediante el uso de BigQuery en la plataforma de Google Cloud podemos realizar consultas a millones de datos con lenguaje de programación de SQL que nos ayude a discernir cuales son las UMs más críticas, así como, la mejor solución para cada una de ellas reflejando los resultados en la herramienta de medición de mínimos.

Figura 3: Herramienta medición de mínimos.

Beneficios: Los beneficios sobre la el modo de funcionamiento de cada unidad de Unidad de Medida resulta fundamental debido a varios factores.

• Actualización de la información automáticamente
• Conocimiento de las condiciones de operación de cada instalación.
• Selección de la mejor alternativa para la solución de cada UM:
  • Contador con diferentes características.
  • Disminuir la P de salida de la Unidad de Medida.
  • Introducción de electroválvulas para cerciorarse de que el gas vehiculado es medido.
  • Tarar la UM a presión más baja que la de gasoducto para entregar toda la demanda por otra UM (solo disponible en redes malladas).

Todas estas decisiones son tomadas en función de los datos analizados, asegurándose la correcta alternativa en cada caso específico (Data Driven).

Factor de compresibilidad:

Problemática: En la Red Básica de Gasoductos existen más de 522 computadores de caudal (equipo de medición fiscal encargado de recoger las diferentes variables que intervienen en el proceso de medición).

El Gas Natural al ser un fluido compresible debe medirse en unas condiciones estándares, las cuales son función de la Presión, Temperatura, Densidad relativa, Poder Calorífico Superior y CO2.

Es por ello que es necesario convertir el Volumen Bruto medido por los contadores instalados en campo a Volumen Normalizado, sin embargo, los datos de Densidad relativa (dr), Poder Calorífico Superior (PCS) y CO2 son proporcionados por los cromatógrafos de gas, estos equipos debido a su coste no se encuentran en todas las UMs de Enagás.

Debido a lo comentado anteriormente el gestor técnico del sistema asigna unos parámetros fijos (PCS, dr, CO2) a introducir en los computadores de caudal (que no reciben señal de cromatografía), según el procedimiento establecido en las Normativas de Gestión Técnica del Sistema (NGTS). Manteniéndose fijos y por tanto no reflejando la situación real de medida de la UM.

Monitorización y Desarrollo: Al igual que en la herramienta descrita anteriormente mediante el uso de BigQuery en la plataforma de Google Cloud podemos realizar consultas y operaciones sobre millones de datos con lenguaje de programación de SQL.

A continuación, se presenta la herramienta de medición del factor de compresibilidad:

Figura 4: Herramienta medición Factor de Compresibilidad.

Mediante esta herramienta digital podemos asignar horariamente la densidad relativa, Poder Calorífico Superior y CO₂ del cromatógrafo más cercano pudiendo cuantificar el error producido en la normalización de volumen por introducir manualmente estos parámetros fijos.

Por tanto, se tiene monitorizado un riesgo detectado previamente pero no cuantificado debido a la imposibilidad previa de realizar estos estudios.

 Beneficios: Los beneficios el efecto del factor de compresibilidad para aquellas UMs sin cromatógrafo resulta fundamental debido a varios factores

• Monitorización de un riesgo anteriormente identificado, pero no cuantificado por imposibilidad técnica.
• Selección de priorización de instalación de Cromatógrafos en aquellas posiciones donde aporte más valor a negocio.
• Toma de decisiones Date Driven.

Metodología de trabajo utilizada:

En el siguiente apartado se desarrolla la metodología de trabajo necesaria para la Gestión de la medición mediante herramientas digitales.

1. Perfiles de trabajo:

Es necesario contar con diferentes perfiles que colaboren conjuntamente para la consecución de los objetivos. El objetivo es crear estas herramientas partiendo de un conjunto de datos (Data Set) proveniente de la plataforma de medición en producción y gobernada.

1. Ingenieros de Datos: Son responsables de diseñar, construir y mantener la infraestructura de datos necesaria para la digitalización. Esto incluye la creación de pipelines de datos y la gestión de bases de datos.
2. Analistas de Datos: Estos profesionales se encargan de analizar los datos recopilados para extraer información valiosa y generar informes que ayuden en la toma de decisiones. Es importante contar con perfiles capacitados en el negocio que entiendan lenguajes de programación y puedan unir este conocimiento con las necesidades del negocio.
3. Desarrolladores de Cuadros de Mando: Necesarios para desarrollar las herramientas que se utilizarán en el proceso de digitalización.

2. Metodología de trabajo Agile:

Para que la metodología de trabajo sea efectiva en un equipo transversal de digitalización y negocio, se debe incluir una visión compartida, una planificación detallada, una comunicación constante, el uso de metodologías ágiles, así como la integración y entrega continua, con un enfoque en la mejora continua."

A continuación, se muestra la metodología de trabajo realizada para el desarrollo de las herramientas realizadas.

1. Idea de negocio: Surge de la necesidad por parte de negocio para la solución de una problemática, a partir de este punto se debe asignar a un Product Owner, que se encargue de velar por el correcto fin del proyecto recogiendo peticiones de los principales interesados, velando por el alcance del mismo e interviniendo en caso de que se vea comprometido el resultado final.
2. Desarrollar la Historia de Usuario y reunir equipo: Se debe definir con detalle los pasos necesarios a realizar priorizándolos en un BackLog priorizando aquellos que aporten calor de negocio a negocio, pudiendo desarrollar un enfoque incremental.
3. Iteraciones: Se recomienda que el trabajo en equipo se realice, en la mayoría de las ocasiones, físicamente en el mismo espacio de trabajo, facilitando la comunicación entre las áreas implicadas y agilizando así la consecución del objetivo. Para ello además se debe fijar la figura de Scrum master que velará por las prácticas Agile en el proyecto.
4. Resultados: Se debe fijar un periodo de trabajo de entre 1 y 4 semanas para mostrar el producto a los principales interesados, permitiendo realizar cambios en el alcance, los requisitos, etc. De esta forma nos aseguramos la capacidad de realizar estos cambios a tiempo sin verse afectado el proyecto en su totalidad.

Figura 5: Prácticas Guía Agile.

Esta forma de trabajo responde a:

1. Flexibilidad y Adaptabilidad: Permite a los equipos adaptarse rápidamente a los cambios en los requisitos del proyecto.
2. Entrega Continua de Valor: Los equipos trabajan en ciclos cortos llamados sprints, lo que permite entregar incrementos de producto funcionales de manera regular. Esto asegura que los stakeholders vean resultados tangibles y reciban valor de manera continua a lo largo del proyecto.
3. Mejora Continua: Fomenta una cultura de mejora continua a través de retrospectivas regulares, donde los equipos reflexionan sobre lo que funcionó bien y lo que puede mejorarse. Esto ayuda a optimizar los procesos y aumentar la eficiencia del equipo.
4. Colaboración y Comunicación: Promueve una comunicación constante y efectiva entre los miembros del equipo y los stakeholders.
5. Enfoque en el Cliente: Pone un fuerte énfasis en la satisfacción del cliente. Al involucrar a los stakeholders en el proceso de desarrollo y obtener su retroalimentación de manera regular, los equipos pueden asegurarse de que el producto final cumpla con las expectativas y necesidades del cliente.
6. Reducción de Riesgos: Al trabajar en iteraciones cortas y entregar incrementos de producto funcionales, Agile permite identificar y abordar problemas y riesgos de manera temprana. Esto reduce la probabilidad de grandes fallos al final del proyecto.

BIBLIOGRAFÍA

• Normas de gestión técnica del sistema gasista.
• Protocolos de detalle de las normas de gestión técnica del sistema gasista https://www.boe.es/boe/dias/2013/01/07/pdfs/BOE-A-2013-185.pdf https://www.boe.es/boe/dias/2019/03/14/pdfs/BOE-A-2019-3691.pdf
• Descripción de los cambios propuestos en la arquitectura del EDGE de Neptuno Javier Sánchez
• Gas Natural Cálculo del factor de compresibilidad UNE-EN ISO 12213-3