En otros artículos hemos
argumentado que las redes de distribución soportan importantes pérdidas de
energía y ello supone que los costes de la energía de fuentes convencionales
centralizadas: nuclear, térmica, etc, sea mucho mayor que la que se utiliza en
los estudios comparativos entre las distintas fuentes de energía.
Las pérdidas de energía en todas
las redes de distribución eléctricas del mundo suponen unos 1279 TWh. Varían de
país a país entre un 3,7 % y 26,7 % del uso de la electricidad, lo cual implica
que hay un gran potencial de mejora.
El potencial de ahorro de
electricidad al cambiar a transformadores de alta eficiencia se estima en al
menos 200 TWh. Teniendo en cuenta el coste del ciclo de vida, seleccionar
transformadores de alta eficiencia es una buena decisión a pesar de su alto
precio de compra.
Redes eléctricas
Los transformadores convierten
energía eléctrica de un nivel de voltaje a otro. Son una parte esencial de la
red eléctrica. Después de la generación en la estación de potencia, la energía
eléctrica necesita ser transportada a áreas donde se consume. Este transporte
es más eficiente a altos voltajes, por lo que la potencia generada a 10 – 30 kV
se convierte transformándola a voltajes típicos de 220 – 400 kV, o incluso más
altos.
Ya que la mayoría de las
instalaciones eléctricas operan e voltajes más bajos, el alto voltaje necesita
ser convertido en el punto de uso. El primer paso es la transformación a 33 –
150 kV. Es a menudo el nivel al que la potencia se suministra a clientes
industriales principales. Las compañías de distribución luego transforman la
potencia al voltaje del consumidor.
De esta forma, la energía
eléctrica pasa a través de un promedio de cuatro etapas de transformación antes
de ser consumida. Un gran número de transformadores de diferentes clases y
tamaños son necesarios en la red de transmisión y distribución, con un amplio
rango de voltajes de operación. Los grandes transformadores para altos voltajes
se llaman transformadores del sistema. El último paso de transformación en el
voltaje principal del consumidor (en Europa 400/230 V) es hecho por el
transformador de distribución.
Pérdidas de red
Las pérdidas de la red de
distribución en el mundo pueden estimarse en 1279 TWh, o un 9,2 % del uso de
electricidad. Las variaciones en las pérdidas pueden ir del 4 % a más del 20 %
según país. Esta variación no puede explicarse sólo por el tamaño del país,
tamaño del sistema eléctrico o población. Las pérdidas en las redes de ciertos
países han decrecido firmemente en las pasadas décadas lo cual muestra que hay
un gran potencial de mejora.
En varios estudios se han
cuantificado las pérdidas en transmisión y distribución y se ha encontrado que
la tercera parte ocurre en los transformadores y el 70 % en el sistema de
distribución.
Pero el mayor potencial para
disminuir las pérdidas lo encontramos en los transformadores por los siguientes
motivos:
- Sustituir transformadores es más fácil que cambiar cables o líneas.
- Los transformadores tienen un gran potencial de reducción de pérdidas. Existen tecnologías para reducir pérdidas hasta en un 80 %.
Pérdidas en transformadores de distribución
De acuerdo con la siguiente tabla, estas seis economías
tienen 83 millones de transformadores instalados, con una capacidad total de
5850 GVA. En las distintas partes del mundo se han adoptado muy diferentes
aproximaciones respecto a la potencia de distribución. Europa tiene alrededor
de 1 transformador cada 80 ciudadanos, mientras que USA y Japón tienen una
unidad cda 5 – 10 ciudadanos, debido a que la potencia se transforma mucho más
cerca del usuario final, con implicaciones en el tamaño de unidad promedio y
carga. Hay una tendencia a evaluar la eficiencia del transformador al 50 % de
la carga.
Ver 2ª PARTE
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