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Se entiende la energía como la capacidad de un cuerpo o sustancia para realizar un trabajo. En términos técnico-tecnológicos y económicos, se le puede considerar un recurso susceptible de manipulación y transformación, capaz de realizar un trabajo, por lo cual tiene utilidad transformándose para uso industrial. Por ende, gana un sentido económico además de convertirse en una necesidad logística, en cuanto a la distribución de la electricidad. Como se sabe, la energía ni se crea ni se destruye. Una vez transformada, el proceso no es reversible y por tanto, es imposible obtener más rendimiento y trabajo del recurso natural más allá de lo que ya se obtiene. Otro dato a tener en cuenta es que la contaminación es inevitable, aunque sí se puede tratar de minimizarla tanto como sea posible.
Recursos energéticos para una óptima distribución de la electricidad
Los recursos energéticos describen la cantidad de recursos naturales que son capaces de realizar un trabajo, uno de esos recursos es la energía eléctrica.
Parámetros de la energía eléctrica
- Tensión: se mide en voltios y sus múltiplos.
- Intensidad: se mide en amperios y sus múltiplos.
- Potencia eléctrica: se mide en Vatios.
- Energía consumida/producida: se mide en Vatios-Hora.
También están sus múltiplos, kilovoltios (kV), kiloamperios (kA), kilovatios (kW), giga vatios (GW), giga vatios-hora (GWh), etc.
La electricidad se puede considerar una fuente de energía limpia, ya que no se ve, no se huele y no se oye. La energía eléctrica se obtiene desde fuentes de energía primarias, como son: nuclear, agua, biomasa, combustibles fósiles, sol y viento, mediante un proceso de transformación.
Luego, la electricidad puede ser transportada desde los puntos donde se produce hasta los puntos de consumo. Este proceso se produce por medio de las líneas eléctricas tanto aéreas como subterráneas. La electricidad debe ser considerada, más que como un servicio, una necesidad básica. Esto se debe a que actualmente es la energía que mueve la sociedad. Sin embargo, el mayor problema que presenta la energía eléctrica es que no se puede almacenar en grandes cantidades.
Esto hace que deba ser consumida desde el mismo momento en el que se produce. Esto provoca que su generación deba ser continua e ininterrumpida. Esta resulta en ser la base del circuito eléctrico, el cual no puede ser interrumpido debido a la gran cantidad de servicios que dependen de la electricidad. El suministro y consumo eléctrico son dos procesos con una gran complejidad, debido a que deben ir coordinados. Si se interrumpe la generación, se interrumpe el consumo.
Distribución de la electricidad: circuitos eléctricos
La circuitería eléctrica está formada por una gran cantidad de fuentes de energía primaria que generan electricidad en multitud de centrales productoras, las líneas de transporte y distribución, la transformación para poder llevar la electricidad hasta sus consumidores finales, maquinaria eléctrica, fábricas, viviendas, sistemas de gestión y control, comercios, etc.
Todos ellos deben estar interconectados y sincronizados de tal manera que no se produzcan fallos ni interrupciones del servicio eléctrico. Es por ello que al Sistema eléctrico se puede considerar “la mayor máquina construida por la capacidad de invención del hombre”. Los índices de consumo eléctrico son uno de los elementos más clarificadores del desarrollo industrial de un país, los cuales crecen de manera paralela a los índices de crecimiento del PIB.
El consumo per cápita de electricidad es un signo del desarrollo de la sociedad de un país, ya que una electrificación elevada supone un mejor y mayor nivel de bienestar. Algunos países con gran crecimiento económico han privatizado y liberalizado el sector eléctrico para atraer capital privado e internacional. Con ello, pretenden financiar las cuantiosas inversiones que exige el continuo crecimiento del consumo de electricidad. Si no se consigue desarrollar el suministro eléctrico, se retrasan y devalúa el desarrollo social y económico del país.
Concepto de sistema eléctrico
Centrales eléctricas generadoras
La energía eléctrica se produce a partir de diferentes tipos de energías primarias (carbón, viento, gas, sol, agua, combustible nuclear, etc.), a través de un proceso de transformación que da origen a diferentes tipos de plantas productoras, como son las centrales térmicas, eólicas, hidroeléctricas, solares, nucleares, etc. Cada técnica cuenta con ventajas y desventajas.
A modo de ejemplo, las renovables son energías que mitigan el daño y ayudan a proteger el medio ambiente sin necesidad de emitir gases de efecto invernadero, pero tienen una funcionalidad intermitente (como consecuencia de las características de las fuentes renovables) y son poco flexibles. Por su parte, las centrales de ciclo combinado aportan soluciones rápidas en estas situaciones, pero expulsan CO₂. Las centrales nucleares aportan gran seguridad de servicio y se utilizan como centrales de base; presentan el problema de que exigen un nivel de seguridad mucho más elevado que otros tipos de centrales.
Estaciones transformadoras elevadoras
Situadas a la salida de las centrales generadoras. Su función es elevar la tensión de salida de dichas centrales a un valor de tensión adecuado para el transporte a alta tensión de la energía eléctrica.
Redes de transporte
Son las líneas de suministro eléctrico que unen las estaciones elevadoras transformadoras de las centrales eléctricas con las subestaciones reductoras transformadoras. Se encargan de realizar el transporte de energía a alta tensión y a larga distancia (normalmente entre 220 y 400 kV). La conectividad de las redes de transporte se desarrolla tanto dentro de los países, como en las interconexiones entre los mismos, y permite el planteamiento de mercados eléctricos de dimensión regional o internacional.
Este sistema de transporte era más o menos paralelo a la generación y la demanda hace años. Aunque el crecimiento en la actualidad no se cumple. En los países industrializados, la construcción de nuevas líneas eléctricas es un proceso largo y complejo. Los requisitos medioambientales dificultan la construcción de nuevas líneas y la obtención de los permisos necesarios se demora un tiempo incierto e indefinido.
Por lo tanto, las redes de transporte no deben planificarse de forma definitiva para quedar invariables. En el futuro, deben desarrollarse a lo largo de los años. El problema técnico y económico es determinar dónde se sitúa la estación generadora y la distancia de transporte.
Subestaciones transformadoras reductoras
Cumplen tres funciones principales: interconexión de los centros de todas las líneas entre sí; son los centros de transformación en donde se instalan los elementos de protección; y maniobra del sistema desde donde se alimentan las líneas de distribución que llegan hasta el consumo. El equipo eléctrico más significativo es el trasformador, encargado de reducir los niveles de tensión a unos valores adecuados para el reparto de la energía eléctrica en las cercanías de los grandes núcleos de consumo.
Redes de distribución
Son las líneas eléctricas las que aproximan la electricidad a los grandes centros de consumo (ciudades o instalaciones industriales de cierta importancia). Normalmente, los valores de tensión abarcan valores desde 13.8 hasta 132 kV. Esta red tiene una dimensión de varios miles de veces mayor que la red de transporte y, en algunos países industrializados, se incluye dentro de las actividades reguladas.
Conocimientos aplicados por el profesional
Es importante que la energía sea distribuida de forma adecuada. Por esto existen diferentes métodos y conexiones que se actualizan con el avance tecnológico que ha tenido la sociedad. Por ello, los profesionales que rozan este ámbito también deberían estar completamente preparados para las diversas situaciones que se pudiesen presentar.
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