Este reto proviene de la presión para cumplir con el Pacto Verde Europeo y la Ley de Cambio Climático nacional, que exigen fuertes reducciones de emisiones para 2030 y neutralidad climática para 2050. Este marco implica mayores costes por emisiones (EU ETS) y un entorno normativo más estricto, afectando directamente la rentabilidad de los activos fósiles tradicionales.
Además de cumplir con la normativa, las compañías deben transformar su modelo de negocio, migrando de los hidrocarburos hacia energías renovables, economía circular y combustibles bajos en carbono, lo que requiere grandes inversiones. A ello se suma el reto de reducir no solo las emisiones propias (alcances 1 y 2), sino también las de alcance 3, generadas por el uso de sus productos por parte de los clientes. Esto implica soluciones multienergéticas y la descarbonización de sectores de difícil transformación. Para lograrlo, se requiere inversión en I+D, escalado de nuevas tecnologías y garantizar una transición justa para empleados y comunidades.
Propuesta: CarbonDT: propósito y objetivos
En este contexto, se propone CarbonDT, un “gemelo digital ontológico” que permite diseñar, simular y optimizar la estrategia de descarbonización de la compañía. Integra capacidades avanzadas de análisis, simulación y predicción, combinando tecnologías digitales y ontologías estructuradas.
CarbonDT crearía una réplica virtual en tiempo real de operaciones relevantes para la descarbonización, cubriendo desde la producción energética hasta el consumo, logística y residuos. A través de una ontología dinámica, proporciona una visión granular y estructurada de procesos, relaciones y emisiones (alcances 1, 2 y 3), facilitando la identificación precisa de fuentes emisoras y posibles áreas de mejora.
Simulación y Optimización de Escenarios Complejos
Una ventaja central de CarbonDT es su capacidad de simular escenarios complejos «what-if», permitiendo evaluar previamente el impacto de distintas estrategias antes de realizar inversiones. Por ejemplo, puede predecir el efecto de implementar hidrógeno verde, electrificar la flota o aplicar tecnologías de captura de carbono, evaluando implicaciones en emisiones, costes y rentabilidad. También puede analizar el impacto de regulaciones futuras o cambios en precios de energía y carbono.
En un entorno normativo tan exigente, CarbonDT ofrece soporte estratégico a la toma de decisiones, priorizando iniciativas basadas en datos y riesgos regulatorios, optimizando el cumplimiento con normativas como el PNIEC o el Pacto Verde, y fortaleciendo la transparencia y confianza social.
Descripción, funcional de CarbonDT
CarbonDT se construye como una herramienta viva y evolutiva con diversas funcionalidades clave:
- Modelado Integral de la Cadena de Valor Energética: Representa todos los eslabones de la cadena energética (upstream, midstream, downstream, generación y comercialización) incluyendo interdependencias operativas y energéticas.
- Capas de Datos e Inteligencia: Integra datos detallados de emisiones (alcance 1, 2, 3), modelos de eficiencia energética, electrificación, integración renovable y simulación financiera. Además, incluye algoritmos de IA para predicción, optimización y análisis de escenarios. Conecta datos en tiempo real de operaciones (tecnologías de operación DCS, Scadas, PLCs, y otros sistemas de control), sistemas financieros y de mantenimiento (ERP, SCM), así como datos externos (precios, regulaciones, clima).
- Capacidad Prescriptiva y gestión de políticas: Incluye un motor de recomendaciones que sugiere inversiones prioritarias, cambios operativos y estrategias de cadena de suministro, con seguimiento de KPIs de descarbonización y alertas para desvíos.
- Simulación de Escenarios de “Sustitución”: Control de emisiones “evitadas”: Mediante una ontología dinámica, puede modelar “escenarios de sustitución” y calcular las emisiones evitadas al optar por productos o servicios sostenibles en lugar de convencionales.
Descripción Técnica de CarbonDT
CarbonDT se sustenta en una arquitectura tecnológica robusta y escalable:
- Utiliza un metamodelo multidimensional de Casos de Uso estructurados en función de ámbito, perspectiva y finalidad.
- Utiliza un modelo técnico configurable que define políticas, escenarios y marcos organizativos para la descarbonización. Incorpora un modelo de interacción adaptable (análisis, simulación y disrupción) basado en una ontología dinámica. Además, permite simular relaciones causa-efecto y explorar el impacto de modificar variables externas sobre la estrategia climática.
- La ontología dinámica gestionada por un servidor de conocimiento, conectada con un datalake para almacenar datos diversos, con anotaciones semánticas que permiten consultas inteligentes.
- Se basa en bases de datos NoSQL orientadas a grafos (como Neo4j, Amazon Neptune, Azure Cosmos DB), que permiten modelar relaciones complejas entre entidades y variables.
- El sistema incluye capacidades de razonamiento lógico (OWL), versionado y auditoría, lo cual lo hace flexible para adaptarse a cambios organizativos y regulatorios.
Beneficios
Cualitativos:
- Visión integral de las emisiones y sus interrelaciones.
- Toma de decisiones estratégicas fundamentadas en simulaciones y datos.
- Gestión proactiva del riesgo regulatorio y anticipación de “activos varados”.
- Fomento de la innovación, mediante validaciones virtuales de nuevas tecnologías.
- Mejora de reputación, con mayor transparencia y posicionamiento sostenible.
- Eficiencia operacional, identificando puntos de mejora en consumo energético.
Cuantitativos:
- Reducción efectiva de emisiones GEI, optimizando trayectorias de alcance 1, 2, 3 y 4.
- Ahorro en OPEX, mediante mejora en eficiencia energética y reducción de sanciones regulatorias.
- Optimización de CAPEX, evitando inversiones no rentables y maximizando retorno.
- Generación de nuevos ingresos, detectando oportunidades para productos sostenibles y acceso a financiación ESG.
- Eficiencia en uso de recursos, reduciendo residuos y mejorando logística.
- Agilidad comercial, acelerando el desarrollo y despliegue de nuevas soluciones.
En resumen, CarbonDT representa una solución transformadora para las compañías energéticas, facilitando una descarbonización estratégica, precisa y rentable. A través de una combinación de ontología estructurada, simulaciones avanzadas y gestión inteligente de datos, esta herramienta permite abordar los retos regulatorios, operativos y económicos de la transición energética, posicionando a las empresas como líderes responsables y sostenibles en el nuevo paradigma energético.
