Eficiencia energética en las redes de distribución de energía eléctrica

Siempre nos han dicho que producir energía en grandes centros de generación como plantas nucleares y térmicas era lo más ventajoso. Lo cierto es que lo hemos creído, pero poco a poco nos vamos cuenta que esa afirmación no es del todo cierta.

El principal problema surge cuando baja la densidad de población, cuando los centros de generación están lejos del consumo y cuando los puntos de consumo están dispersos. El punto débil en cuanto a eficiencia energética está en las redes de distribución, una enorme malla de líneas de transporte por las que se va escapando la energía, y una densa red de transformadores donde cada cambio de tensión produce pérdidas añadidas.

Las infraestructuras de distribución de energía envejecen, su mantenimiento y renovación se encarece y los usuarios son testigos de ello en un encarecimiento progresivo de la factura eléctrica.

Con los datos en la mano no resulta difícil a las eléctricas convencer a los gobiernos para subir los tramos de la tarifa eléctrica en los tramos de mayor consumo, y ello supone una terrible penalización para el usuario en las horas centrales del día. Tenemos datos propios de varios países y los resultados son realmente sorprendentes.

Lo más simple es dividir el pago total mensual entre el número de kWh consumidos ese mes, así sacaremos el promedio que estamos pagando y veremos cuantos dólares nos cuesta realmente la electricidad. Hasta ahora hemos encontrado máximos de 0.38 US $ /kWh, una cifra realmente desproporcionada. Eso en países bien organizados, porque en otros países la situación es realmente caótica y el coste es bastante mayor.

Estamos interesados en estudiar estos costes sobre todo en África y Latinoamérica, si alguien nos envía su factura se lo agradecemos.

Pero volvamos a lo que realmente íbamos a tratar en este artículo….

Actualmente, el sector eléctrico está interesado en ver cómo puede disminuir esas pérdidas en las redes de distribución y hay muchas experiencias en marcha. Estados Unidos, con su obsoleta red de distribución es uno de los más interesados.

En estos estudios lo que se pretende es averiguar cuánto puede ahorrarse tomando medidas de eficiencia energética en las redes existentes. Uno de los estudios ha sido realizado por Duke Energy y Alabama Power Co. (APC).

Los resultados preliminares de estas pruebas piloto confirman un potencial de reducción de energía que va del 1.6 % al 2.7 %.

Métodos empleados

Para mejorar la eficiencia energética de las redes de distribución se trabaja en conceptos como reducción de pérdidas o conseguir un perfil de voltaje más uniforme. Para ello se estudian modelos basados en datos de carga horaria, los modelos estiman la reducción de pérdidas y ahorro en consumo energético resultante de las mejoras del sistema.

Se realizaron pruebas de campo para evaluar la respuesta de la carga a una reducción del voltaje. Esto se cuantifica con el factor de reducción del voltaje, que es la reducción porcentual en consumo energético que se consigue reduciendo el voltaje un 1 %.

El efecto más destacable en las redes de distribución es que las cargas son altamente variables (suelen variar entre un 30 % y un 50 % durante un periodo de 24 horas).

Básicamente, estos programas lo que persiguen es optimizar el voltaje de la red de distribución y para ello se requieren inversiones, si bien el ratio beneficio – coste es superior a 2.

Con inversiones marginales, esta tecnología permite un sistema de distribución más eficiente. Siempre hay una caída de voltaje pero pueden tomarse medidas para minimizarla.

Bibliografía: Voltage optimization more tan pays for itself. Transmission & Distribution World August 2010