Mapean puntos críticos de cortes de electricidad

Una imagen de un mapa de los Estados Unidos, codificado por colores por condado según la probabilidad de cortes de energía.Crédito: Laboratorio de IA para la Resiliencia Urbana.

AUSTIN, Texas

Investigadores de la Universidad Texas A&M han creado un Índice de Vulnerabilidad del Sistema Eléctrico Nacional que asigna a cada condado una calificación según su probabilidad de verse afectados por cortes de energía.

El huracán Beryl, la tormenta invernal Uri y otros fenómenos meteorológicos severos han incrementado los cortes de energía a largo plazo para los residentes de Texas en los últimos años. Pero este problema no solo afecta a los tejanos. 

Investigadores del  Laboratorio de Inteligencia Artificial de Resiliencia Urbana  de la Universidad Texas A&M han utilizado el aprendizaje automático para crear un Índice de Vulnerabilidad del Sistema Eléctrico (PSVI) a nivel nacional que identifica áreas con mayor riesgo de cortes de energía. 

"Utilizando datos del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, pudimos estudiar el efecto de los fenómenos meteorológicos en la frecuencia y duración de los cortes de energía a nivel nacional durante los últimos 10 años", afirmó el Dr. Junwei Ma, investigador postdoctoral del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de Zachry. "El conjunto de datos incluyó más de 179 millones de puntos de datos ordenados por hora y ubicación, lo que nos permitió crear el PSVI".

Los  resultados del estudio  muestran un aumento en la magnitud de los cortes de energía provocados por el clima. Las tendencias muestran un aumento en la duración y frecuencia de los cortes de energía, con un mayor número de clientes afectados anualmente.

Los autores de este artículo —entre ellos Ma, su colega investigador postdoctoral, el Dr. Bo Li, el Dr. Olufemi A. Omitaomu del Laboratorio Nacional de Oak Ridge y el Dr. Ali Mostafavi, profesor del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de Zachry— identificaron varias regiones que considerarían puntos críticos, con los niveles más altos de vulnerabilidad del sistema eléctrico. Estos puntos críticos incluyen las costas este y oeste, así como las regiones de los Grandes Lagos y el Golfo de México, lo que indica que las zonas con alta densidad de población presentan una mayor vulnerabilidad a los cortes de energía.

El equipo de investigación identificó los puntos críticos y las tendencias de las tasas de aumento anual gracias a su novedoso  mapa PSVI disponible públicamente .

"Esta es una herramienta interactiva que puede mostrar las calificaciones y puntuaciones generales del PSVI de condados individuales de EE. UU. durante la última década, y cómo cambia la vulnerabilidad año tras año", dijo Ma.

Los investigadores también observaron que muchos centros de datos de IA, como los utilizados para almacenar los datos de este estudio, están ubicados en puntos críticos, lo que demuestra la necesidad de mayores inversiones en infraestructura para proteger estos recursos.

Mediante un tipo de aprendizaje automático llamado IA explicable, este software va más allá de la simple clasificación de datos. Puede identificar tendencias. Esta innovación es fundamental para una serie de estudios sobre la vulnerabilidad a los cortes de energía del Laboratorio de IA de Resiliencia Urbana. Estudios previos han revelado una vulnerabilidad creciente y dispar en el sistema eléctrico estadounidense. 

"Sabíamos que la vulnerabilidad del sistema eléctrico a nivel nacional se estaba agravando. Pero su magnitud fue impactante y mayor de lo que habíamos previsto", declaró Mostafavi, quien también dirige el Laboratorio de IA para la Resiliencia Urbana. "Después de 2019, observamos un aumento anual del 20 % en la duración, frecuencia y magnitud de los cortes de suministro eléctrico".