08 de noviembre de 2018

Energía Estratégica

Por Energía Estratégica.
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Opinión: desafíos para mejorar la eficiencia y calidad en el sistema de transporte eléctrico

En esta columna de opinión, el ingeniero especializado en eficiencia energética y energía solar distribuida Daniel Giorlando, referente en Normas Regulatorias y Dirección de Inspección Técnica - Transporte de Alta Tensión del ENRE, explica por qué "no es lo mismo Eficiencia que Eficacia".

NO se puede hablar de SUSTENTABILIDAD sin incorporar el concepto de Eficiencia. La calidad, así como la eficiencia y la sustentabilidad deben venir incorporadas desde el diseño inicial del proyecto. Después puede ser muy tarde o muy costoso. Recordemos que el ahorro de 1 kWh de energía es el equivalente al costo de producir 5 kWh.

Ser eficaz significa hacer las cosas correctas. Implica, por ejemplo, diseñar un esquema de transmisión en alta tensión que logre la mejor ecuación costo-beneficio en base al mejor funcionamiento operativo de la red en su conjunto para que no queden los grupos socioeconómicos más humildes al margen del acceso.

Por otra parte, ser eficiente implica hacer bien las cosas, y las cosas que determinamos como las apropiadas, realizarlas de la mejor forma, con excelencia, utilizando las mejores prácticas de diseño y reglas del buen arte.

Sin embargo, es importante destacar que el nivel de eficiencia varía en función del tamaño de la planta, su antigüedad y su factor de carga, y que a nivel país, la eficiencia depende en gran medida de las tecnologías que conforman la matriz de generación eléctrica.

El concesionario tiende a defender sus propios costos como si fueran de funcionamiento óptimo o eficiente. Parte de una situación muy alejada respecto a la eficiencia interna; sobre todo por costos de personal: excesos, gremios, achanchamiento, baja moral, logística, procesos de compra y baja productividad. Allí se puede aplicar la Ley de rendimiento decreciente en las organizaciones que nos indica como decae la productividad e ineficiencia con el transcurso del tiempo.

Capacidad de transporte existente y remanente

El año pasado hubo mucha inquietud con el tema de la capacidad de nodos y su ampliación. La capacidad de nodos es una condición necesaria pero no suficiente y sobre esto no he escuchado que se haya puesto énfasis en el diseño de los proyectos.

Una forma de solucionar el problema de la capacidad de nodos es la ampliación de la red del SADI, tema que se está encarando con el lanzamiento de las obras PPP.

Pero existe otra manera que es infinitamente más económica y está basada en la eficiencia: la de mejorar, potenciar y optimizar las redes existentes. Sabemos que durante muchos años (especialmente después del 2009) la falta de mantenimiento de la infraestructura existente debido a la deficiente inversión por las tarifas congeladas, fueron degradando la capacidad de transporte.

El incremento de costos de los insumos y servicios durante esos años impactó fuertemente en el nivel de actividad operativo, afectando directamente la disponibilidad presupuestaria para destinar recursos a cuestiones relacionadas a la operación y mantenimiento de las instalaciones y del equipamiento. Me refiero a reparaciones generales, limpieza de electroducto, contrataciones, mejoras civiles de edificios, caminos internos y accesos, etc. Básicamente, la mala asignación de recursos y el incremento en las pérdidas del sistema por obsolescencia fueron empeorando la disponibilidad.

Lea también: “Una publicación de la Agencia de Energía (EIA) de Estados Unidos muestra que la eficiencia energética trae grandes ventajas medioambientales”

Expansión de la Red de Transporte en Alta Tensión

Debemos resistir la tentación de recurrir a construir nueva infraestructura eléctrica cuando la reducción de pérdidas constituye una opción de menor costo y usualmente de más rápida implementación. Las rutas para las líneas de transmisión nuevas pueden no ser las más cortas o menos costosas debido a la gestión de tierras y obtención de permisos de propietarios y medioambientales.

Un punto acertado que se hizo es trabajar sobre la expansión de la red de 500 kV y no la de 132 kV como se hizo en el pasado. Los vínculos de Transporte en el nivel de tensión de 132 kV dan soluciones de corto plazo. No olvidemos que las pérdidas son el enemigo Nro. 1 de la eficiencia. En efecto, para la misma potencia transmitida, si la tensión se duplica, la corriente se reduce a la mitad y las pérdidas –que son función del cuadrado de la corriente– se reducen cuadráticamente en un 75%. Si voy de 132 a 500 kV es 500/132 = 3,79 veces.

También es importante considerar los efectos del impacto ambiental. El objetivo es que la infraestructura llegue primero, antes que el desarrollo demográfico y prever franjas de servidumbre que con el tiempo y el crecimiento pasarán de ser zonas rurales a semiurbanas o urbanas. Por ello siempre es más económico y rápido potenciar o retensionar una LAT (Línea de Alta Tensión) existente debido a que los problemas de servidumbre y medio ambiente ya están resueltos. Eso es ser eficaz.

Las Pérdidas

Las pérdidas de energía son inevitables en cualquier sistema eléctrico.

Las estrategias de planificación y gestión permiten la construcción y operación de un sistema de energía de modo tal que minimice las pérdidas. La decisión de aplicar o no estrategias para reducir las pérdidas en el sistema de T&D (Transporte y Distribución) debe tomarse midiendo los costos y beneficios de hacerlo.

Transformadores de Potencia

Desde la usina de generación eléctrica hasta el usuario final, la electricidad puede atravesar hasta 5 transformadores. Se estima en 5% las pérdidas en c/u de los transformadores.

Tenemos un plan de corto/mediano plazo de aumento de capacidad de transformación de 4.800 MVA. En términos generales, en cualquier red, la potencia en el sistema de transmisión es igual a la suma de la potencia en el sistema de distribución, por lo que el dimensionamiento de los transformadores en cada uno debe sumar aproximadamente el mismo número.

Argentina aún no cuenta con políticas para impulsar el uso de transformadores de alta eficiencia como tienen Brasil o México. Tampoco tenemos tanta experiencia práctica de como especificarlos y el proceso de manejo de las garantías, o las pruebas FAT y SAT.

Las empresas de servicios públicos y los propietarios de grandes instalaciones deben ser alentados e incentivados a adquirir los transformadores económicamente más eficientes utilizando una fórmula de capitalización de pérdidas que refleje adecuadamente el costo de electricidad utilizado para suplir las pérdidas (TCO, Costo Total de Adquisición). Estos costos también deben tener en cuenta las emisiones y el impacto ambiental que causa la electricidad tomando en cuenta todo el ciclo de vida del transformador.

Hay que implementar urgentemente Políticas de Etiquetado, certificación de equipos y de proveedores determinando quienes son los top performers, impulsar campañas de concientización y educación a los compradores técnicos referido al concepto de TCO, y obligar a la reparación de los mismos sólo por técnicos certificados por la autoridad competente.

En Distribución, además de los cables, los transformadores de distribución constituyen una gran fracción de los activos en su infraestructura y también representan una gran parte de las pérdidas en el sistema. En términos generales se puede estimar que las pérdidas en transformadores de distribución corresponden a cerca del 24,6 / 7,3% en el hierro / cobre y en subestaciones al 6,6 / 5,1% de las pérdidas totales. Además, las pérdidas en el hierro son altas debido a que el factor de uso de estos es bajo (operan mucho tiempo a baja carga).

Ir a conductores de mayor sección

La mayor parte de las pérdidas se debe a las corrientes por los conductores de las líneas y cables de transmisión. Mayoritariamente los corredores de 132 kV son radiales y extensos y muchas son líneas viejas de 132 kV que tienen conductores de sección 150 mm2 y otros de 240 mm2. En toda instalación nueva hay que diseñarla para conductores de como mínimo 300/50 m2.

Resumiendo …

La planificación debe ser pensada con una visión integral a largo plazo, sustentable en el tiempo, donde la reducción de las pérdidas, la mejora en eficiencia y el respeto por el medio ambiente sean los pilares del diseño.

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