Sustentator lo explica: la red electrica
Siempre que encendemos un electrodoméstico en nuestra casa, prendemos una luz o enchufamos el celular, estamos tomando energía eléctrica. Comúnmente, disponemos de ella a toda hora y en cualquier día del año. Esto se vuelve posible, en parte, gracias al sistema de distribución eléctrica. Por supuesto que también se debe a las centrales (térmicas, hidroeléctricas, nucleares, solares, etc) responsables de generar esa electricidad.
La red eléctrica se encarga de transmitir y distribuir la energía desde su punto de generación hasta los distintos consumidores o “cargas”, de manera segura, con pocas pérdidas energéticas y manteniendo la calidad de la electricidad.
El proceso comienza tomando la energía producida en la central eléctrica, generalmente corriente alterna trifásica con una tensión de 3-36 mil Volts (KV), y elevando su tensión en una subestación elevadora, mediante un transformador, hasta 110-380 KV, también de alterna trifásica. Al aumentar la tensión, la electricidad puede ser transportada largas distancias a través de líneas de alta tensión, con menores pérdidas energéticas debidas al “efecto Joule”. Cuantitativamente, un aumento de la tensión en un factor de 10, implica una disminución de pérdidas en un factor de 100, no obstante, la tensión no puede aumentarse infinitamente, ya que existen limitantes físicos (como el “efecto corona”, que produce descargas eléctricas al aire) y constructivos.
Una forma alternativa de transporte de potencia es el sistema HVDC (High Voltage Direct Current) o Alta Tensión en Corriente Continua. En este él, la corriente alterna generada en las centrales se convierte en corriente continua (100-150 KV) mediante “rectificadores” ubicados en centros de conversión para luego ser transportada por el tendido eléctrico y reconvertida a corriente alterna donde sea que se necesite. La ventaja de hacer esto es que se minimizan las pérdidas de energía en el transporte y a igual grosor de cable permite transportar más potencia que el sistema de corriente alterna. La principal desventaja es el costo adicional de los equipos de conversión, no obstante, para grandes distancias HVDC resulta conveniente porque el ahorro energético obtenido justifica económicamente los centros de conversión.
La red de trasporte de alta tensión vincula la subestación elevadora con el siguiente eslabón de la red. Está constituida por torres de acero que soportan cables especiales, usualmente de cobre o aluminio, ambos materiales que oponen poca resistencia al paso de la electricidad.
Además de esto, cada una de estas torres cuenta con un cable a tierra que sirve para proteger los conductores de descargas atmosféricas y aisladores de vidrio, cerámica o materiales sintéticos que desvinculan eléctricamente los cables y el metal de la torre. Sobre los cables también se disponen varillas metálicas, espirales, tiras o placas de plástico conocidas como dispositivos “salvapájaros” que, al reflejar luz, previenen la colisión de aves contra los cables.
La red de alta tensión transmite la electricidad hasta la subestación de transformación. Acá se disminuye el alto voltaje de la red de alta tensión (110-380 KV) hasta 25-132 KV para facilitar la distribución posterior en redes de media y baja tensión a usuarios industriales y domésticos. También se realizan las maniobras necesarias para garantizar el consumo y se recogen datos sobre la salud de la red, que son enviados a un centro de control eléctrico.
Desde aquí, la electricidad se transmite mediante estructuras menos elaboradas -como postes de madera- hasta la subestación de distribución, donde se distribuye la energía a los consumidores finales, residenciales (220-380 V) e industriales (12,5-132 KV).
La red eléctrica es mucho más que transmitir la energía desde A hasta B. Se trata de puntos de generación (centrales) y consumo (cargas) altamente interconectados de manera compleja. Los kilómetros de cables aéreos, subterráneos y subacuáticos (según sean necesarios), los distintos transformadores y las estaciones de conversión implican cerca de un 10% de pérdida energética (5% con HVDC), lo que es una cantidad muy grande.
La tendencia futura transformará los sistemas de distribución actuales en redes inteligentes (o “Smart Grid”) más eficientes, confiables e interactivas, al integrar sistemas informáticos con sensores inteligentes capaces de comunicarse entre ellos, para que los prestadores de servicios y sus clientes puedan controlar con mayor exactitud y en tiempo real la generación y el consumo energético.
Incluso los términos consumidor y generador se vuelven relativos ya que una red inteligente hará posible comprar electricidad y vender aquella que generemos de manera autónoma, por ejemplo, mediante paneles solares. A gran escala, una red eléctrica inteligente promete la integración de las energías renovables -como la solar y la eólica- a las formas de generación actuales, resolviendo sus problemas de intermitencia y manejando picos y valles de demanda energética.
Un consumidor es un componente muy importante del sistema de distribución de electricidad. Y un paso importante hacia una red eléctrica inteligente es conocer cómo se produce, cómo se transporta, y qué impacto ambiental implica aquello que consumimos.
