Transmisión de energía eléctrica: definición, tipos y funcionamiento

Transmisión de energía eléctrica: qué es, tipos, funcionamiento y desafíos. Aprende cómo llegan los megavatios desde centrales a consumidores y cómo se optimiza la red.

El transporte de energía eléctrica consiste en llevar la electricidad desde los lugares donde se genera hasta las zonas donde se consume. En la práctica, es la transferencia masiva de energía desde la central eléctrica hasta las subestaciones situadas próximas a los centros de carga. La distribución de energía eléctrica es la etapa posterior, en la que la energía se entrega desde la subestación a los consumidores finales (viviendas, industrias y comercios). Debido a la gran potencia transportada y a las largas distancias, la transmisión suele realizarse a alta tensión (110 kV o más) para reducir las pérdidas.

Tipos de transmisión

• Líneas aéreas: Son las más habituales para distancias largas. Utilizan torres y conductores suspendidos y permiten un coste de instalación y mantenimiento relativamente bajo.
• Transmisión subterránea: Empleada en zonas densamente pobladas o con restricciones estéticas/ambientales. Su coste y complejidad son mayores, y las pérdidas y la disipación de calor pueden incrementarse en comparación con las líneas aéreas, salvo cuando se aplican tecnologías especiales como los superconductores con criogenia.
• Transmisión en corriente alterna (AC): La más común; facilita la transformación de tensiones mediante transformadores para adaptar niveles de tensión según la necesidad.
• Transmisión en corriente continua de alta tensión (HVDC): Adecuada para enlaces muy largos, interconexiones entre redes asincrónicas o uso bajo el mar. Tiene menores pérdidas a muy larga distancia y permite un control más preciso del flujo de potencia.

Cómo funciona y por qué se usa alta tensión

La razón principal para elevar la tensión en las líneas de transmisión es reducir las pérdidas por efecto Joule. A igual potencia transmitida, si la tensión aumenta la corriente disminuye, y como las pérdidas en los conductores son proporcionales al cuadrado de la corriente, se reducen considerablemente. Para cambiar los niveles de tensión se emplean transformadores en las centrales (para elevar) y en las subestaciones (para reducir) antes de la distribución.

Elementos principales de un sistema de transmisión

• Tensión nominal: Niveles típicos incluyen 110 kV, 220 kV, 400 kV, 500–765 kV y, en sistemas de ultra alta tensión, >800 kV.
• Conductores y torres: Cables que transportan la corriente y estructuras que soportan las líneas aéreas.
• Transformadores de potencia: Elevan o reducen la tensión entre generación, transmisión y distribución.
• Subestaciones: Puntos de conmutación, transformación y protección donde se controla el flujo y se conecta la transmisión con la distribución.
• Interruptores y relés de protección: Detectan fallos (cortocircuitos, sobrecargas) y aíslan secciones para preservar la seguridad y la continuidad del suministro.
• Sistemas de control y supervisión: Centros de control que gestionan la operación de la red, balancean oferta y demanda y coordinan la respuesta ante incidencias.

Topología de la red y fiabilidad

Un sistema de transmisión a menudo se llama coloquialmente "red", aunque raramente es una malla completamente mallada por razones económicas. Se diseñan rutas y líneas redundantes para que la energía pueda desviarse por diversas rutas entre las centrales y los centros de carga, de manera que fallos puntuales no provoquen cortes generalizados. La redundancia y la protección selectiva son claves para la continuidad del suministro.

Ventajas, limitaciones y consideraciones

• Ventajas: Permite concentrar la generación en centrales eficientes, aprovechar fuentes renovables alejadas de la demanda y reducir costes por menor pérdida relativa gracias a la alta tensión.
• Limitaciones: Costes de infraestructura, impacto visual, necesidad de servidumbres de paso, riesgos por fenómenos meteorológicos y la complejidad técnica para gestionar fenómenos como la estabilidad de tensión y potencia reactiva.
• Seguridad y medio ambiente: Se controlan niveles de campos electromagnéticos, se gestionan corredores de seguridad y se evalúa el impacto sobre flora y fauna.

Tendencias y tecnologías emergentes

• HVDC e interconexiones: Aumento del uso de enlaces HVDC para unir sistemas y transportar energía a largas distancias con menor pérdida.
• Redes inteligentes (smart grids): Integración de sensores, comunicaciones y control avanzado para optimizar el flujo de potencia, la integración de renovables y la respuesta ante la demanda.
• Almacenamiento y gestión distribuida: Baterías y sistemas de gestión de la demanda ayudan a suavizar picos y mejorar la estabilidad de la transmisión.
• Materiales avanzados: Conductores de alta capacidad, aislantes mejorados y, en casos experimentales o específicos, superconductores para reducir pérdidas.

En resumen, la transmisión de energía eléctrica es la columna vertebral que conecta la generación con el consumo mediante una infraestructura de alta tensión, transformadores y sistemas de protección y control. Su diseño busca optimizar la eficiencia, la fiabilidad y el coste, al tiempo que minimiza impactos ambientales y garantiza la seguridad del suministro.

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué es la transmisión de energía eléctrica?

P: ¿Qué es la distribución de energía eléctrica?

P: ¿Por qué la transmisión se realiza normalmente a alta tensión?

P: ¿Cómo se transmite normalmente la electricidad a largas distancias?

P: ¿Cuándo se utiliza la transmisión eléctrica subterránea?

P: ¿Cómo se denomina a veces coloquialmente un sistema de transmisión de energía?

P: ¿Cuál es el propósito de las rutas y líneas redundantes en el sistema de transmisión de energía?

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