Calidad de suministro eléctrico en presencia de tecnologías de aprovechamiento renovable

29 June, 2015 | By More

Por Ing. José Antonio Aquino Robles; Editado por Dra. Dora López PhD

En todas las naciones que disfrutan de las ventajas de una vida moderna mediante la electrificación de sus ciudades y poblaciones, se cuenta con normas y reglamentos, que regulan, la prestación del servicio eléctrico o en su caso normalizan la venta de la energía eléctrica en los mercados que se han formado, para tal fin (sí fuera este el caso) y con estas normativas dictan ciertas especificaciones acerca del producto técnico que se compra y se vende; así mismo también establecen las especificaciones respecto a la continuidad del fluido eléctrico y también en cierta medida se dan las directrices respecto a otro aspecto también fundamental calidad en atención y relación con los usuarios. Todo lo anterior mediante leyes, decretos, normas y reglamentos en cada nación.

 

Por tales hechos al hablarse de calidad de suministro eléctrico, este concepto engloba los aspectos anteriormente descritos, mismos que a continuación definiremos y daremos pormenores de lo que explican, a fin de conocer posteriormente, la manera en que las tecnologías de aprovechamiento renovable, tanto de nivel macro, como de nivel micro deben adaptarse a los estándares de calidad establecidos por las normativas. Por tanto:

 

  • La calidad de servicio es el conjunto de características técnicas y comerciales que son exigidas por los sujetos, clientes y por la Administración.
  • La continuidad de suministro se define con la duración y número de las interrupciones del suministro. Su objetivo principal es limitar a un máximo permisible los periodos y número de interrupciones que puedan afectar al consumo conectado a una red de distribución y transporte.
  • La calidad del producto es el conjunto de características de la onda de tensión, las cuáles se ven afectadas por las variaciones del valor eficaz de la tensión, la frecuencia y por los huecos de tensión.
  • La calidad en la atención y relación con el cliente: su objetivo es establecer los plazos con carácter de máximos para las respuestas que debe proporcionar la distribuidora las solicitudes, reclamaciones, consultas y peticiones de información.

 

La trascendencia en el estudio de este concepto global en el suministro de la energía se debe a la siguiente afirmación de parte de la organización “The Leonardo Power Quality Initiative”, misma que manifiesta que la mala calidad de la energía cuesta a la industria y al comercio en la Unión Europea cerca de 10.000 millones de euros al año, mientras que sólo se invierten en medidas preventivas menos de un 5% de esa cantidad.

 

En este mismo contexto también se suele decir que la calidad de la energía eléctrica es la ausencia de interrupciones, sobretensiones, armónicos y variaciones de tensión en la señal eléctrica suministrada al usuario. Esta calidad se ha visto mermada al aparecer cargas sensibles en los sistemas eléctricos, se suelen llamar cargas perturbadoras, y normalmente tienen características no lineales. La conexión de dispositivos de electrónica de potencia a elementos de distribución, ha provocado un aumento en la distorsión de la tensión y de la corriente.

 

paneles solaresEn relación a la actualidad, se ha notado que en el mundo existe una ola modernizadora tecnológica, en la cual se busca una fuerte e intensiva penetración de fuentes de tecnología renovable con todos los beneficios que estas pueden aportar tanto a la lucha contra el cambio climático, así como para lograr independencia energética en las naciones no productoras de hidrocarburos. Sin embargo la inserción de una gran cantidad de fuentes renovables como la eólica y la solar, mismas que presentan ciertas características a las que se les debe poner una especial atención debido a que son fuentes no firmes de energía, también conocidas como fuentes no gestionables las cuales pueden provocar que el funcionamiento de las centrales de ciclo combinado, pueda ser más variable debido al comportamiento de las fuentes renovables, ya que el despacho de las centrales térmicas y algunas hidroeléctricas estará condicionado en gran medida por la disponibilidad en cada momento del día de las fuentes renovables no gestionables.

 

La integración masiva de energías renovables supondrá la necesidad de un mayor número de arranques y paradas de los ciclos combinados a la par que un menor número de horas de funcionamiento con el consiguiente aumento de los costes de operación y mantenimiento y el empeoramiento de su rendimiento, incrementándose, por lo tanto, sus costes variables. Todo ello para poder dar la misma calidad de suministro eléctrico con la inclusión de fuentes renovables de energía eléctrica. Aunque el caso también supondría una más amigable combinación en el caso de naciones cuya matriz de capacidad instalada suponga un predominio de tecnología hidroeléctrica, sobre una termoeléctrica.

 

En todo caso, con las crecientes economías de América Latina avanzando a un mejor ritmo que las europeas, las naciones de nuestro continente se encuentran en vías de construcción de infraestructuras, para mejorar su nivel de vida de sus habitantes y encontramos por ejemplo a Panamá construyendo y usando ya sus primeras líneas de metro subterráneo, con lo cual es evidente que requerirá de mayores cantidades de energía eléctrica para su funcionamiento, también es el caso de México, Chile, Brasil Argentina y Perú que van ampliando sus redes de transporte público eléctrico en este caso.

 

Con lo anterior es evidente que las naciones requerirán de más infraestructura de producción de energía eléctrica, lo ideal es así mismo que estas infraestructuras adicionales, sean de naturaleza renovable, y aún con su naturaleza incierta, tanto por la variabilidad del recurso solar sobre todo en días de mucha nubosidad, como por la intermitencia e irregularidad del recurso eólico. Se pueda suministrar la energía de acuerdo a los estándares que se pide en los reglamentos de las leyes del servicio público de energía eléctrica en cada nación.

 

La inclusión de una gran cantidad de micro generadores con tecnología renovable en la red eléctrica, puede en un momento dado afectar en la calidad del producto o también conocido como la calidad de la onda en los siguientes cuatro aspectos.

 

  • Perturbaciones de amplitud. Mismas que se producen cuando sobre la señal existen variaciones de tensión. Y entre ellos existen:
  • Los huecos de tensión
  • Interrupción de la alimentación
  • Sobretensión
  • Transitorios
  • Flicker o también llamado parpadeo, son fluctuaciones rápidas de tensión de pequeña amplitud.
  • Perturbaciones de frecuencia. Son variaciones en la frecuencia de la señal.
  • Desequilibrios de tensión o corriente
  • Perturbación en la forma de onda: Armónicos e interarmónicos.

 

Dicho lo anterior y dado que al multiplicarse la cantidad de micro-productores de energía también traerá consigo que se multipliquen las probabilidades de fallos, la calidad de suministro puede verse afectada en referencia a la continuidad del servicio y por ende a la cantidad de interrupciones que pudiera darse de este.

 

A este respecto la mayor parte de reglamentos, se refieren al tema en los siguientes términos:

 

El suministro de energía eléctrica sólo podrá suspenderse cuando exista dicha posibilidad en el contrato de suministro o por causa de fuerza mayor o situaciones de las que se puedan derivar amenaza para la seguridad de las personas o cosas. No obstante, podrá suspenderse temporalmente cuando sea imprescindible para el mantenimiento, seguridad del suministro, reparación de instalaciones o mejora del servicio. La suspensión requerirá autorización administrativa y comunicaciones a los usuarios de forma reglamentaria.

 

Para remediar todo lo anterior deberá por tanto realizarse investigaciones desde el punto de vista técnico-operativo para poder encontrar soluciones a problemas que irremediablemente tenemos que enfrentar al utilizar tanto aparatos que usen dispositivos basados en electrónica de potencia, como dispositivos generadores que para su interconexión con la red eléctrica, también los utilizan.

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Category: Energía Eólica, Energía Geotérmica, Energía Hidroeléctrica, Energía Solar

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