La espuma de la cerveza

Hay ciertas cargas el¨¦ctricas de las normalmente instaladas en un domicilio, como calefactores o bombillas incandescentes, que consumen ¨²nicamente potencia activa. Esta potencia activa tiene un significado real, correspondiendo f¨ªsicamente con la potencia ¨²til consumida en forma de calor, luz o potencia mec¨¢nica. Pero hay otras cargas el¨¦ctricas, como los motores del frigor¨ªfico o el equipo de aire acondicionado, que adem¨¢s de potencia activa consumen la llamada potencia reactiva o energ¨ªa reactiva. El principio de funcionamiento de los motores se basa en el establecimiento de campos magn¨¦ticos de corriente alterna en su n¨²cleo, para lo que precisan potencia reactiva. Expresado de una forma m¨¢s general, la reactiva est¨¢ ligada al concepto de corriente alterna y asociada con el establecimiento de campos el¨¦ctricos y magn¨¦ticos, pero no se corresponde f¨ªsicamente con una potencia ¨²til.

Las l¨ªneas de transporte el¨¦ctrico son capaces de consumir y, a la vez, generar potencia reactiva

El s¨ªmil m¨¢s com¨²nmente utilizado para explicar lo que supone la reactiva en un sistema de transporte el¨¦ctrico es el de la espuma y la cerveza. La espuma en una jarra ocupa sitio y no quita la sed, pero sin ella la cerveza no est¨¢ en su punto.

Considerando el conjunto de consumidores en el sistema el¨¦ctrico, la demanda de energ¨ªa reactiva sigue una curva proporcional a la demanda de energ¨ªa activa, si bien el consumo de reactiva ha aumentado su proporci¨®n en los ¨²ltimos tiempos y en especial en ¨¦pocas de temperaturas altas, por la instalaci¨®n de equipos de aire acondicionado y de bombeo de agua para riego. La compensaci¨®n de reactiva mediante la instalaci¨®n de condensadores tiene dificultades en el entorno dom¨¦stico, pero en el entorno industrial es algo que se puede realizar f¨¢cilmente.

En un sistema el¨¦ctrico siempre debe existir un equilibrio instant¨¢neo entre generaci¨®n y consumo de potencia, tanto activa como reactiva. Afortunadamente, la energ¨ªa activa permite importantes desequilibrios zonales puesto que puede ser transportada con facilidad por las l¨ªneas de transporte. Sin embargo, no ocurre esto con la energ¨ªa reactiva, que se transporta con dificultad.

Las l¨ªneas de transporte, necesarias para que la energ¨ªa el¨¦ctrica llegue desde la central al centro de consumo, son capaces de consumir y a la vez generar potencia reactiva. El consumo lo hacen en funci¨®n del flujo de energ¨ªa que circule por ellas. La generaci¨®n la hacen en funci¨®n de la tensi¨®n a la que trabajen y de su capacidad a tierra. ?sta viene definida por el nivel de tensi¨®n y tipo de aislamiento de la l¨ªnea y por su longitud. Se define como carga natural de una l¨ªnea a aquel flujo de energ¨ªa el¨¦ctrica que iguala el consumo y la generaci¨®n de reactiva en esa l¨ªnea.

Las p¨¦rdidas de energ¨ªa de una l¨ªnea son proporcionales a los flujos de activa y reactiva que pasan por ella, y provocan un calentamiento de los conductores que debe ser disipado en el ambiente. La capacidad de transporte de una l¨ªnea viene determinada por la temperatura m¨¢xima que admiten los conductores. Las l¨ªneas a¨¦reas tienen l¨ªmites t¨¦rmicos muy superiores a las l¨ªneas enterradas, debido a la dificultad de evacuar el calor producido en ¨¦stas. A su vez, las subterr¨¢neas tienen una capacidad a tierra tal que generan valores muy altos de reactiva, lo que limita su capacidad de transporte y exige una compensaci¨®n de la reactiva que generan, invalidando su utilizaci¨®n para l¨ªneas de longitud media o larga.

Por ello, es f¨¢cil comprender la importancia de minimizar los flujos de potencia reactiva en el conjunto de las l¨ªneas de transporte y de distribuci¨®n, dado que de esta manera ahorraremos energ¨ªa, dispondremos de mayor capacidad de transporte de energ¨ªa activa y mantendremos la tensi¨®n en unos m¨¢rgenes admisibles. Para eso se deben compensar localmente los desequilibrios entre generaci¨®n y consumo de reactiva, manteniendo un perfil de tensiones en los nudos de la red lo m¨¢s plano posible. Una ca?a de cerveza bien tirada tiene la proporci¨®n justa de espuma y sube la tensi¨®n cuando la tenemos baja.

Carlos Collantes es director general de Transporte de Red El¨¦ctrica.