Tendencias Tecnologicas En Energia

Transformación del Sector Eléctrico para el Siglo XXI. La infraestructura eléctrica es la sangre vital de la economía; si el sistema eléctrico falla, produce efectos en cadena en la economía. Actualmente se presenta un fenómeno contradictorio en el sector eléctrico: De un lado, la demanda de electricidad sigue aumentando y cada vez se construyen equipos consumidores de electricidad más complejos basados en tecnología digital, por lo que hay mayor exigencia no sólo en cuanto a disponibilidad de energía, sino también en cuanto a la calidad del servicio. Del otro lado, las empresas eléctricas están afrontando dificultades, causadas por el envejecimiento de su infraestructura y los pocos incentivos que tienen para invertir en su actualización y en la construcción de infraestructura nueva. Las principales razones se deben a restricciones de tipo ambiental que encarecen costos de producción, transporte y distribución, aunados con restricciones de tipo regulatorio, que impide a las empresas recuperar las inversiones que efectúen en sus redes. Como consecuencia, en algunos países el sistema eléctrico se está volviendo insuficiente e inadecuado para atender las exigencias de las cargas, tanto en disponibilidad y confiabilidad, como en la calidad de la onda, a lo cual son muy sensibles las cargas que usan tecnología digital. Los recientes apagones en el Noreste de USA y en Italia, son claro ejemplo de esta situación. Los gobiernos e institutos de investigación líderes en el mundo, están haciendo ingentes esfuerzos para superar las dificultades actuales y lograr que el sistema eléctrico se ponga a la altura de las cargas que atiende. Hoy estamos presenciando grandes cambios e innovaciones tecnológicas en diversos campos especialmente en electrónica, telecomunicaciones e informática, que dan paso a grandes innovaciones y progreso en otras áreas, como es en el manejo y entrega de energía eléctrica. Las principales políticas identificadas, que dan oportunidad a las nuevas tecnologías en el fortalecimiento de la infraestructura eléctrica, especialmente en el área de la distribución son: 1. Planeación de Sistemas Eléctricos, que integre Recursos Distribuidos (RD) ambientalmente aceptables. Los RD son dispositivos de generación y almacenamiento de electricidad a pequeña escala, muy eficientes, ubicados cerca de las cargas. Estos RD se usan para atender picos de demanda, suministrar energía base o como respaldo para aumentar la confiabilidad a las cargas. Pueden ubicarse en el lado de la red eléctrica o en las instalaciones de los clientes. Debido a las restricciones ambientales se está incentivando la generación distribuida que use energéticos renovables. (Solar fotovoltaica, eólica, hidrógeno, hidráulica, biomasa, etc.). Las tecnologías de punta para la generación distribuida, son las celdas de combustible y las microturbinas. Los dispositivos de almacenamiento, aprovechan electricidad producida en horas no pico o electricidad obtenida de fuentes renovables no continuas como el sol y el viento, para usarla en horas de alta demanda. Algunos de estos dispositivos también permiten aliviar problemas de calidad de la onda, porque entregan la energía almacenada en fracciones de segundo. Las tecnologías de punta para almacenamiento distribuido son Baterías

avanzadas, Ultracapacitores, almacenamiento en forma de campo magnético (SMES) y volantes de inercia (Flywheels). 2. Integración de la red eléctrica con la red de comunicaciones y transformación del medidor en una puerta de entrada al cliente. Este es el primer paso para la implantación de sistemas de automatización avanzados para las redes de distribución, que haciendo uso de los grandes avances en informática y telecomunicaciones, permitan tener un sistema eléctrico inteligente, con auto monitoreo, autodiagnóstico y auto reparación, que gestione en forma global tanto los equipos del lado de la red como del lado de la demanda, para lograr una operación eficiente y óptima del sistema. 3. Soluciones de calidad de potencia para usuarios finales mediante el uso de Acondicionadores de Potencia (Custom Powers) y microrredes de DC, entre otros. Los Custom Power son dispositivos basados en electrónica de potencia avanzada (Post Silicon), que permiten efectuar maniobras casi instantáneamente y eliminan disturbios de voltaje, frecuencia o armónicos provenientes de la red. Las microrredes de corriente directa son alimentadores de DC, altamente confiables, utilizados para alimentar cargas de alta exigencia en cuanto a calidad y confiabilidad. 4. Acelerar eficiencia de usos finales, mediante tecnologías para aumentar eficiencia y uso racional de energía en procesos industriales, disminuir desperdicios y mejorar productos y procesos. 5. Desatar la innovación para el desarrollo de tecnologías que permitan disminuir la vulnerabilidad de la infraestructura eléctrica a sabotajes y terrorismo y de modelos de simulación rápida de control de emergencias. Si no se toman acciones para actualizar y fortalecer los sistemas eléctricos, la prosperidad, calidad de vida y el crecimiento económico estarán en riesgo. Esta actualización es fundamental para un crecimiento sostenible en el largo plazo. En este propósito están comprometidos tanto las empresas eléctricas como los demás agentes involucrados a saber: Reguladores, Comercializadores, Ambientalistas, Fabricantes de tecnología, Investigadores y Consumidores finales. En USA, bajo el liderazgo del Departamento de Energía, se conformó un equipo interdisciplinario con representantes de los agentes antes mencionados, cuyo objetivo es definir, precisar y llegar a un acuerdo sobre el rol y compromiso de cada uno de los agentes involucrados, para lograr que todos tengan los incentivos necesarios, para respaldar e impulsar lo que se ha denominado: “La Transformación del Sector Eléctrico para el Siglo XXI” En tal sentido se estableció la visión de la transformación para el Siglo XXI de la siguiente manera: “Tener un sistema de potencia altamente confiable, apropiado, ambientalmente amigable, que suministre servicios públicos esenciales y que soporte las aspiraciones económicas de toda clase de clientes. Deberá acoger la diversidad de propietarios y de regiones y ser el soporte económico de un mercado eléctrico eficiente y transparente.”

Esto significa tener un sistema transformado, autosuficiente para invertir en nuevas funcionalidades, que aseguren su efectividad operacional, que le permita minimizar impactos ambientales y soportar las crecientes necesidades de la economía y de la sociedad. Los principales objetivos de esta transformación son: 

Aumentar control, estabilidad y capacidad de transporte.



Aumentar la calidad y confiabilidad de la potencia para usuarios con altas exigencias



Aumentar robustez, resistencia y seguridad de la red.



Crear la infraestructura para una sociedad digital.



Transformar los mercados de electricidad.

 Explotar el valor estratégico de las tecnologías de almacenamiento. Los principales beneficios de la transformación son: 

Aumento en la productividad del país y en las tasas de crecimiento económico



Mejora en la intensidad y eficiencia del consumo eléctrico.



Reducción acelerada de emisiones de carbón.



Aumento en la seguridad del sistema



Aumento en la funcionalidad del S. Eléctrico y en el valor de la electricidad para el cliente.

 Reducción de costos de actualización y expansión de infraestructura. Aspectos que se oponen al logro de esta transformación: 

Salud financiera deprimida del sector.



La continua confusión jurisdiccional en la regulación.

El imperativo financiero dominante de disminuir o congelar tarifas a expensas de la inversión y desarrollo de la infraestructura. Factores de éxito de la transformación: Nadie puede resolver el problema solo y no hay una solución universal que satisfaga a todos. La situación es una “Declaración de Interdependencia” entre los principales dolientes (Reguladores, Utilities, Clientes, Ambientalistas, etc.) quienes deberán encontrar la forma y medios para ir al frente venciendo intereses particulares y propios, por lo que deben desarrollar un plan de acción unificado. El éxito también depende de que el público, a través de sus representantes en el gobierno, se responsabilice de brindar los incentivos necesarios, para mantener una infraestructura eléctrica robusta, confiable y eficiente, que satisfaga los requerimientos de los clientes y de la sociedad. 