Categoría: Edición No. 20

¿Cómo puede afectar el cambio climático al sistema eléctrico?

Muchos son los efectos de las emisiones de gases a la atmosfera y los impactos que tienen en la vida en el planeta tierra. Hoy queremos hablar de los efectos que pueden tener en el sector eléctrico, hablando de la principal cadena generación – transmisión y distribución – uso final

Generación:

Uno de los puntos más importantes es la transformación de los diferentes tipos de energías en energía eléctrica. Para entender los efectos, tenemos que mirar cada una de las diferentes fuentes de energía:

Energía hidráulica:

Al depender de los recursos hídricos, y, por ende, del ciclo hidrológico esta es una fuente bastante susceptible al cambio climático. El aumento de temperaturas provocara escases en las represas, disminución de los caudales, lo que se transforma en menor reservas y menor disponibilidad, acrecentado por el fenómeno del niño. Ahora bien, también se puede presentar el fenómeno contrario, llamado el fenómeno de la niña, donde el nivel de precipitaciones aumenta, y las represas deben despachar toda el agua posible haciendo un fino balance con el medio ambiente y las poblaciones aledañas. Una gran liberación de agua puede afectar el ecosistema de la flora y la fauna, provocando inundaciones a las comunidades aledañas.

Energía eólica:

La densidad en el viento depende del balance energético global y el movimiento atmosférico resultado de este. Los cambios climáticos pueden causar cambios en la distribución y la variación de la velocidad del viento en todo el planeta. Y para que un proyecto eólico sea viable, se debe de saber con certeza como son los comportamientos de estas dos variables, con el objetivo de proyectar la demanda energética. El cambio climático puede causar un cambio en las variables mencionadas, disminuyendo la producción de los parques eólicos hoy construidos.

Energía Solar:

La energía solar se puede ver afectada con el cambio climático debido al aumento de vapor de agua en la atmósfera, la nubosidad y sus características que afectan la transmisividad de la atmósfera. Según los modelos de estudio, este efecto puede cambiar la distribución de la radiación en la tierra, donde la región del sub Sahara africano se reduciría, mientras que en el medio este se aumentaría. Aumentos de temperatura afectan las plantas solares, disminuyendo la capacidad de generación.

Oil & Gas

Aunque el cambio climático no va a afectar en las reservas de petróleo y gas, si puede permitir el aumento de reservas y acceso a estas. El calentamiento de la tierra, ha hecho que se disminuya la cantidad de glaciares en el mundo, y ha permitido que se puedan extraer los recursos que se encontraban atrapados dentro de estos. Por otra parte, lugares donde ya se está perforando como Alaska, se pueden ver afectados al poner en peligro la integridad de las facilidades que se encuentran en el hielo.

Carbón

El único efecto que podría recibir el carbón, es el aumento de humedad en el ambiente donde este se encuentran las minas del mineral. Esto provocaría que se necesite más energía para extraer el agua del carbón, aumentando los gases de efecto invernadero que este produce.

Para las plantas térmicas, que utilizan los hidrocarburos como fuente de calor, su eficiencia se veria disminuida debido al aumento de la temperatura ambiente y disminuir el delta de calor que se presentaría en los intercambiadores de calor.

Transmisión y distribución

Con los cambios de clima, pueden suceder varios efectos. Debido a bajas temperaturas, se puede presentar congelamiento en las líneas, cuando en el diseño de estas nunca se tuvo en cuenta. Igualmente, el aumento de temperatura ambiente, puede provocar sobrecalentamientos y disparo de protecciones. A la par, el aumento de temperaturas ya ha generado daños en los transformadores en USA durante la ola de calor del 2006.

Usos

Con aumentos de temperatura, se empezaría a aumentar el uso de aires acondicionados, se disminuiría la eficiencia en motores de combustión y empezarían a presentar problemas motores eléctricos.

El mundo de hoy se mueve con la energía eléctrica y como la transformamos en movimiento mecánicos. El restringir el uso de esta, podemos empezar a tener problemas tan básicos como accesos a internet, utilizar un ascensor, prender un televisor hasta tener disponibilidad de agua potable.

¿Y tú que estás haciendo para cuidar el medio ambiente?

 

Ing. Abel Mauricio Gallego Jaramillo
Líder de Gestión Energética
Transequipos S.A.

Consideraciones y aspectos generales en la calidad de energía

La evolución en la industria con el uso de equipos electrónicos ha hecho que los sistemas requieran ser más confiables aumentando las especificaciones de calidad tanto para usuarios finales como para los distribuidores de energía eléctrica, esto implica que la calidad de energía eléctrica contemple no solo la continuidad en el suministro de energía, también que abarque y requiera que se involucren métodos para conservar la amplitud, frecuencia y forma de onda de las señales de tensión y corriente.

Lo mencionado anteriormente ha contribuido con la evolución de la industria energética ya que aumentan los requerimientos contractuales entre los usuarios no regulados y las empresas encargadas del suministro de energía como los siguientes:

  • Es necesario contar con un equipo de medida de calidad de potencia en el punto de conexión del usuario, que cumpla con el método de medición clase A definido en la norma IEC 61000-4-30 de 2008, como lo establece el artículo 8 de la resolución CREG 065 de 2012.
  • Metodologías de evaluación y los valores de referencia de los parámetros asociados a la calidad de potencia eléctrica en el punto de conexión común entre el operador de red y los usuarios para todos los niveles de tensión, según La NTC 5001 de 2008 calidad de potencia eléctrica “límites y metodología de evaluación en punto de conexión común”.
  • Indicaciones sobre el FP, que debe ser igual o superior a punto noventa (0.90), según La CREG 108 de 1997 art. 25. Factor de potencia “Control al factor de potencia en el servicio de energía eléctrica”.
  • La indicación de los máximos niveles de distorsión de armónicos en tensión y corriente para sistemas en diferentes aplicaciones, según la norma IEEE Std 519-1992 “Recommended practices and requirements for Harmonic control in a electrical power systems”, etc.

En lo que respecta a los equipos que se usan para la medición de calidad de potencia, existen varios fabricantes regidos con base en las normas para el cumplimiento de los estándares de medición, estos equipos de medición son de instalación portátil con diferentes capacidades de almacenamiento que también cuentan con software para el análisis, interpretación y generación de informes de acuerdo a plantillas predeterminadas.  También equipos de instalación fija, con la cualidad de recolectar y enviar en tiempo real toda la información a centros de almacenamiento.

Para controlar los parámetros con desviaciones según normas, se cuenta con tecnologías que aportan al mejoramiento del sistema; por ejemplo, para la compensación de energía reactiva, se trabaja mediante bancos de condensadores, que pueden ser manuales, automáticos o mixtos, usados de acuerdo a la necesidad del cliente, su objetivo, mejorar el factor de potencia y el no pago energía reactiva al suministrador de energía eléctrica.  Para el control de los armónicos presentes en el sistema, también existe gran variedad en el mercado colombiano, la eficacia de los filtros recae sobre su tipo, si son activos o pasivos; generalmente estos inyectan una corriente con una frecuencia y potencia específica para cada armónico individual con un ángulo de fase opuesto a la existente en el sistema para cancelarla.

Existe otro gran número de tecnologías que nos ayudan al mejoramiento de estos parámetros eléctricos, que deben ser implementadas para cumplir con las regulaciones nombradas anteriormente, donde inevitablemente se hace necesario, inicialmente para el diagnóstico, realizar las mediciones para verificar el estado de la calidad de la potencia del sistema eléctrico, procesar y analizar asertivamente para obtener un diagnóstico del sistema y controlar los parámetros asociados a la calidad de potencia eléctrica para que estén dentro de los valores de referencia aceptables según la normatividad; tanto para operadores de red como para los usuarios finales.

 

Ing. Deiner López Gómez
Líder de Subestaciones
Transequipos S.A.