Redes eléctricas bajo presión: la urgente necesidad de modernización y seguridad

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RESUMEN: La creciente demanda de electricidad, impulsada por los avances tecnológicos y el cambio hacia el transporte eléctrico, ha ejercido una presión significativa sobre las redes eléctricas en todo el mundo. Esta tensión, junto con el impulso hacia las fuentes de energía renovables, pone de manifiesto la necesidad urgente de modernizar y ampliar la red. Si no se actualizan las redes, se pueden producir sobrecargas, lo que provoca interrupciones y apagones. Esta congestión puede tener graves consecuencias, especialmente durante los periodos de máxima demanda o cuando existe un desajuste entre la generación y el consumo. La mitigación de estos riesgos requiere la adopción de soluciones confiables para prevenir la explosión y el incendio de los transformadores, la inversión en actualizaciones de la infraestructura de la red, prácticas eficientes de gestión de la red y la integración efectiva de fuentes de energía renovables.

Las actividades humanas han aumentado la demanda de electricidad en las últimas décadas. Internet primero; y todo lo que conlleva: teléfonos celulares, tabletas, electrodomésticos inteligentes. Luego, el lugar de trabajo se transformó en un entorno más consumidor en términos de demanda de electricidad: más computadoras, redes privadas, servidores, servicios Wi-Fi, almacenamiento en la nube y mucho más. En los últimos años, con el crecimiento del teletrabajo, el consumo de energía e internet de alta velocidad de los hogares ha estallado.

Hoy en día, los automóviles, autobuses y otras formas de transporte están cambiando de los combustibles fósiles tradicionales a la propulsión eléctrica. Y, como resultado de todas estas realidades, la demanda y el consumo de electricidad ha crecido exponencialmente. En el siguiente gráfico podemos apreciar la tendencia a lo largo de las décadas, donde el consumo eléctrico se ha más que triplicado desde el año 2000 hasta el consumo esperado para 2030.

Según este informe de GlobalData, ésta es la evolución del Consumo y la Demanda de Energía en GWh, para los años 2000, 2010, 2020 y la previsión para 2030 y 2035. Como podemos observar, el consumo y la demanda mundiales de electricidad se han más que duplicado, y se espera que crezcan exponencialmente en las próximas décadas.

Por otro lado, tenemos importantes instituciones, gobiernos y organismos multilaterales que se comprometen a adoptar y evolucionar hacia fuentes de generación de energía libres de carbono con una fecha límite de solo unas pocas décadas para que esto suceda.

Los nuevos proyectos verdes, por el lado de la generación, han encontrado un cuello de botella hacia la descarbonización: todos ellos deben estar conectados a la red de transporte, y esta red de transporte se ha diseñado y evolucionado a lo largo del tiempo sin tener en cuenta este nuevo paradigma. Y esta red también se nutre de fuentes de energía fósiles, pero estables, en comparación con las fuentes de energía «limpias» que pueden verse afectadas por las condiciones climáticas.

La combinación de estas dos realidades ha dado como resultado el hecho de que las redes energéticas deben actualizarse para satisfacer la demanda cambiante y los desafíos a los que nos enfrentamos hoy en día. De lo contrario, es solo cuestión de tiempo y suerte, dónde y cuándo nuestra red podría enfrentar problemas de sobrecarga.

Pero, ¿qué es exactamente una red sobrecargada? Una red sobrecargada se produce cuando la demanda de electricidad supera la capacidad de la red para suministrarla. Esto sucede a menudo debido a la transición energética, donde la electricidad debe transportarse a largas distancias. Sin embargo, el progreso en la expansión de la red es lento, lo que lleva a la congestión o cuellos de botella en la red.

La congestión de la red puede tener graves consecuencias. Al igual que verter una gran cantidad de agua en un embudo, donde solo puede salir una cantidad limitada, una red sobrecargada puede limitar la cantidad de electricidad que se puede transmitir. causando interrupciones e incluso apagones. Esto es especialmente problemático durante los períodos de máxima demanda o cuando hay un desajuste entre la generación y el consumo de electricidad, como cuando las instalaciones eólicas en una región generan el exceso de electricidad necesaria en otra región.

Para hacer frente a la congestión de la red, los operadores de sistemas de transmisión (TSO) utilizan herramientas como el redespacho, en el que las centrales eléctricas se cierran o se alimentan para equilibrar la red, y la gestión de la inyección, en la que las energías renovables se desconectan temporalmente de la red. Estas son soluciones temporales, y la solución a largo plazo radica en expandir y actualizar la infraestructura de la red.

Una de las consecuencias más importantes que puede tener una red sobrecargada es que puede conducir a una Sobrecalentamiento del transformador debido al aumento de la temperatura. Un transformador puede sobrecargarse cuando la cantidad de energía que debe manejar excede su capacidad especificada, como se indica en su placa de identificación. Cuando un transformador está sobrecargado, su temperatura interna aumenta, lo que puede reducir significativamente su vida útil y puede provocar una explosión del transformador debido a la ruptura del tanque.

Los transformadores de potencia son componentes críticos y costosos en las redes eléctricas, ya que facilitan la transmisión y distribución eficiente de electricidad a través de diferentes niveles de voltaje. Un transformador sobrecargado, en la forma que describimos, puede provocar fallas en el sistema, incluso la explosión del transformador, afectando la confiabilidad de toda la red y causando pérdidas económicas sustanciales. Para garantizar el funcionamiento óptimo de los transformadores, es necesaria una planificación y un control cuidadosos.

Las consecuencias de la explosión de un transformador para las redes y empresas de transmisión de energía pueden ser muy graves, podemos tomar por ejemplo la explosión de un transformador sufrida por la Unidad Principal de Distribución del Gran Yakarta (Disjaya), en febrero de 2020. Entre sus consecuencias «El gerente general de la Unidad Principal de Distribución del Gran Yakarta de PLN (Disjaya), M Ikhsan Assad, dijo que hubo una perturbación en la subestación de PLN Cawang para la transmisión Cawang-Depok en el área de Cililitan, al este de Yakarta. Debido a esta interrupción, se interrumpió la distribución de electricidad en varias áreas». 1, también establece «No hubo incendio, fue solo una PMT (desconexión) normal, que se llama un alto voltaje que se dispara repentinamente…»2.

En conclusión, la presión sobre nuestras redes eléctricas por el aumento de la demanda de electricidad y el cambio hacia fuentes de energía renovables subraya la necesidad urgente de modernizar y expandir la red. Si no actualizamos nuestras redes, las redes pueden sobrecargarse, lo que provoca interrupciones y apagones. Una consecuencia crítica de las redes sobrecargadas es el posible sobrecalentamiento de los transformadores de potencia, lo que puede provocar fallas catastróficas. Los transformadores son cruciales para una transmisión eficiente de electricidad, y su falla puede resultar en interrupciones generalizadas y pérdidas económicas.

Para mitigar estos riesgos, es esencial invertir en mejoras de la infraestructura de la red, implementar prácticas eficientes de gestión de la red e integrar eficazmente las fuentes de energía renovables. Además, el TRANSFORMER PROTECTOR (TP) ofrece una solución probada para proteger los transformadores de explosiones e incendios causados por sobrecalentamiento o sobrecarga de la transmisión. El TP despresuriza rápidamente los depósitos, separa los gases del aceite, canaliza los gases inflamables lejos del transformador e inyecta gas inerte para que el transformador sea seguro para su reparación tras una avería. Al tomar estas medidas, podemos garantizar un suministro de electricidad confiable y sostenible para el futuro.

  1. Detik News, Zulfi Suhendra, Zunita Amalia – detikNews, HUBO UNA EXPLOSIÓN EN LA SUBESTACIÓN DE CAWANG, ESTA ES LA ZONA DONDE SE CORTÓ LA ELECTRICIDAD, https://news.detik.com/berita/d-4894449/ada-ledakan-di-gardu-induk-cawang-ini-daerah-yang-mati-listrik
  2. Detik News, Zulfi Suhendra, Zunita Amalia – detikNews, HUBO UNA EXPLOSIÓN EN LA SUBESTACIÓN DE CAWANG, ESTA ES LA ZONA DONDE SE CORTÓ LA ELECTRICIDAD, https://news.detik.com/berita/d-4894449/ada-ledakan-di-gardu-induk-cawang-ini-daerah-yang-mati-listrik
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