Una soluci¨®n a los cortes en el suministro de energ¨ªa el¨¦ctrica

?Es posible evitar los cortes en el suministro de energ¨ªa el¨¦ctrica y al mismo tiempo mantener consumos punta como los registrados el lunes 17 de diciembre pasado? La respuesta es afirmativa siempre que se mejore la eficiencia del sistema el¨¦ctrico.

Los recientes problemas surgidos en el suministro de energ¨ªa el¨¦ctrica ante el incremento de la demanda, que se han concretado en cortes de fluido el¨¦ctrico en las comunidades aut¨®nomas de Madrid y Valencia, unidos a los ocasionados el pasado verano en Barcelona y en otras zonas tur¨ªsticas de Espa?a, hace necesario clarificar algunos conceptos que permitan entender la problem¨¢tica y, en su caso, ayuden a solucionarla.

La informaci¨®n proporcionada por las autoridades y las compa?¨ªas el¨¦ctricas hace hincapi¨¦ en la elevada demanda de energ¨ªa el¨¦ctrica como responsable de los cortes en el suministro. Esta consideraci¨®n, aun siendo cierta, conduce generalmente a interpretaciones err¨®neas en personas poco conocedoras o legas en la materia, al deducir consecuentemente de ella que nuestras centrales no pueden suministrar tanta energ¨ªa el¨¦ctrica como se les solicita. Sin embargo, la potencia instalada en Espa?a es de 52.000 megavatios y los cortes se produjeron con una demanda de potencia netamente inferior (35.500 megavatios de potencia punta el 17 de diciembre).

Para entender esta discrepancia hay que tener presente que la energ¨ªa, aunque importante, no es la ¨²nica magnitud que determina la capacidad del sistema el¨¦ctrico. La cantidad de energ¨ªa que puede ser transferida en una parte del sistema el¨¦ctrico (l¨ªnea, subestaci¨®n el¨¦ctrica o centro de transformaci¨®n), sin que se modifique el valor de la tensi¨®n, est¨¢ limitado por el valor de la intensidad de corriente el¨¦ctrica en dicha parte; cuanta m¨¢s energ¨ªa se solicita, mayor es la corriente necesaria para transportarla.

No obstante, no toda la energ¨ªa el¨¦ctrica es ¨²til. Hay energ¨ªas que se disipan en forma de calor y otras que no llegan a transformarse y, por tanto, se desaprovechan. Estas energ¨ªas el¨¦ctricas no ¨²tiles son originadas por las ineficiencias (resistencias de los conductores, reactancias, desequilibrios y distorsiones arm¨®nicas) presentes en el sistema e incrementan el valor de la corriente, que debe transportar tanto a la energ¨ªa ¨²til como a las energ¨ªas no ¨²tiles. Por ello, una determinada corriente el¨¦ctrica transfiere menos energ¨ªa ¨²til conforme m¨¢s ineficiente es el sistema el¨¦ctrico.

Queda patente de lo anterior que la corriente el¨¦ctrica, y no la energ¨ªa, es la magnitud fundamental que determina la capacidad del sistema el¨¦ctrico. Por esta raz¨®n, a pesar de que el pasado 17 de diciembre se dispon¨ªa de una potencia ¨²til superior a la solicitada (52.000 frente a 35.500 megavatios), no se pudo suministrar esta ¨²ltima, al haber alcanzado la corriente en ciertas zonas del sistema el¨¦ctrico el valor m¨¢ximo permitido, debido a las ineficiencias.

Un caso an¨¢logo, que nos puede ilustrar sobre el problema, ser¨ªa el de una tuber¨ªa que canaliza el agua procedente de un r¨ªo que se utiliza en mover una noria. Si el agua, que hace aqu¨ª el papel de la energ¨ªa, no contiene residuos, se alcanza el nivel ¨®ptimo de utilizaci¨®n de este sistema hidr¨¢ulico. Sin embargo, cuanto m¨¢s residuos (ineficiencias) haya, menos agua se puede canalizar por la tuber¨ªa y, por tanto, menos energ¨ªa se dispone en la noria, a pesar de que en el r¨ªo hay agua suficiente. Si en este ¨²ltimo caso se forzara a circular el mismo caudal de agua que al principio, cuando no hab¨ªa residuos, el resultado ser¨ªa la rotura de la tuber¨ªa, por exceso de presi¨®n.

Llegados a este punto cabe preguntarnos si t¨¦cnicamente es posible disminuir las ineficiencias del sistema el¨¦ctrico con objeto de optimizar el suministro. En efecto, es posible. Las ineficiencias producidas por el funcionamiento de las instalaciones el¨¦ctricas pueden ser eliminadas o reducidas sensiblemente con el empleo de filtros de secuencia. Estos dispositivos desarrollados y patentados por los autores de este art¨ªculo son capaces de disminuir al m¨ªnimo imprescindible la corriente absorbida por cualquier receptor o instalaci¨®n el¨¦ctrica y, por tanto, reducir muy considerablemente la demanda de potencia. As¨ª, por ejemplo, una l¨¢mpara de alumbrado p¨²blico de 400 vatios solicita realmente de la red el¨¦ctrica una potencia de 1.732 voltiamperios (4,33 veces m¨¢s) y absorbe una corriente de 4,54 amperios, de la cual s¨®lo son ¨²tiles 0,61 amperios (7,5 veces menos); la conexi¨®n de un filtro de secuencia a dicha l¨¢mpara disminuye la potencia solicitada y la corriente absorbida a los valores m¨ªnimos necesarios para su funcionamiento (400 vatios y 0,61 amperios).

El empleo de filtros de secuencia implica asumir una nueva filosof¨ªa en la realizaci¨®n de las instalaciones el¨¦ctricas, que deben ser transformadas de monof¨¢sicas a trif¨¢sicas, con el consiguiente coste econ¨®mico adicional, que puede evaluarse entre un 1 y un 2% del precio de una vivienda de nueva planta. No obstante, los beneficios econ¨®micos tanto para los usuarios como para las compa?¨ªas el¨¦ctricas, as¨ª como los beneficios para el medio ambiente que es posible conseguir a medio plazo justifican la mejora de la eficiencia de las instalaciones el¨¦ctricas, de forma similar a como ya se est¨¢ llevando a cabo en la actualidad con las instalaciones de riego agr¨ªcola, que est¨¢n siendo transformadas al riego por goteo, a pesar de que requieren infraestructuras m¨¢s caras que el riego a manta, tradicionalmente utilizado y con el que se pierde gran cantidad de agua.

La optimizaci¨®n energ¨¦tica del sistema el¨¦ctrico utilizando las t¨¦cnicas y dispositivos de mejora de la eficiencia descritos en este articulo es complementaria a la instalaci¨®n de nuevas centrales el¨¦ctricas, cuya conexi¨®n reforzar¨¢ adicionalmente la capacidad energ¨¦tica del sistema. La mejora de la eficiencia del sistema unida a la construcci¨®n de nuevas centrales de energ¨ªas renovables es, a nuestro juicio, una soluci¨®n ecol¨®gica y viable para evitar los riesgos de cortes en el suministro e incrementar la reserva de potencia del sistema el¨¦ctrico.

Vicente Le¨®n, Jos¨¦ Giner y Joaqu¨ªn Monta?ana pertenecen al grupo de investigaci¨®n Gintec de la Universidad Polit¨¦cnica de Valencia.