{"id":564,"date":"2024-09-03T04:00:15","date_gmt":"2024-09-03T04:00:15","guid":{"rendered":"https:\/\/energiaadebate.com\/diario\/?p=564"},"modified":"2025-01-23T18:51:00","modified_gmt":"2025-01-23T18:51:00","slug":"la-red-de-transmision-elemento-indispensable-para-un-servicio-electrico-limpio-y-eficiente","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/energiaadebate.com\/diario\/la-red-de-transmision-elemento-indispensable-para-un-servicio-electrico-limpio-y-eficiente\/","title":{"rendered":"La red de transmisi\u00f3n, elemento indispensable para un servicio el\u00e9ctrico limpio y eficiente"},"content":{"rendered":"

1.- Introducci\u00f3n<\/strong><\/h4>\n

La energ\u00eda el\u00e9ctrica est\u00e1 estrechamente relacionada con el avance tecnol\u00f3gico de la humanidad. Sin ella, no existir\u00edan los servicios que definen muchas de las amenidades de la vida moderna. Para compartir los beneficios que confiere la electricidad es importante que el servicio el\u00e9ctrico sea asequible y que se provea con el m\u00ednimo impacto ambiental y social posible. Tradicionalmente, la energ\u00eda el\u00e9ctrica se \u201cgenera[1]<\/a>\u201d en centrales el\u00e9ctrica de gran tama\u00f1o (con capacidades de algunas decenas de megavatios (MW) a varios gigavatios (GW)) y se conduce hacia los centros de consumo a trav\u00e9s de la red de transmisi\u00f3n y las redes de distribuci\u00f3n. Existen diferentes posibles dise\u00f1os para la red de transmisi\u00f3n. De manera tradicional, se busca colocar las centrales el\u00e9ctricas cerca de los centros de consumo importantes, o en su defecto, cerca de sitios con un alto recurso primario, como en el caso de las hidroel\u00e9ctricas y las centrales geot\u00e9rmicas. En el caso de centrales que queman combustibles f\u00f3siles la necesidad de una infraestructura de transmisi\u00f3n el\u00e9ctrica se tiene que balancear contra la necesidad de transportar los combustibles, por lo cual el emplazamiento \u00f3ptimo no es evidente. En cualquiera de los casos, es inevitable que se tengan que balancear los excedentes y faltantes de la generaci\u00f3n el\u00e9ctrica a trav\u00e9s de flujos de potencia en la red de transmisi\u00f3n. En el caso ideal, la red de transmisi\u00f3n hace posible compartir cualquier recurso a lo largo de toda una red interconectada, incluyendo no solamente determinadas cantidades de energ\u00eda, sino tambi\u00e9n servicios el\u00e9ctricos como potencia o capacidad, y servicios de regulaci\u00f3n. En una red con infraestructura insuficiente existe la tendencia hacia la fragmentaci\u00f3n, haciendo la operaci\u00f3n del sistema el\u00e9ctrico menos eficiente y m\u00e1s propenso a eventos de inestabilidad.<\/p>\n

2.- Confiabilidad<\/strong><\/h4>\n

Un criterio de dise\u00f1o importante para las redes el\u00e9ctricas es la confiabilidad[2]<\/a>. Dado que el significado de \u201cconfiabilidad\u201d en los sistemas el\u00e9ctricos de potencia (SEP) discrepa algo del uso coloquial de la palabra es importante aclarar que en los SEP \u201cconfiabilidad\u201d se entiende, de manera simplificada, como las dos siguientes caracter\u00edsticas: (1) La habilidad de satisfacer la demanda de los usuarios en todo momento y (2) la capacidad de sobrellevar disturbios sin mayores disrupciones del servicio el\u00e9ctrico. Para ambas caracter\u00edsticas es importante contar con una red de transmisi\u00f3n dise\u00f1ada, construida y mantenida adecuadamente.<\/p>\n

3.- Electricidad y descarbonizaci\u00f3n<\/strong><\/h4>\n

Mientras que el dise\u00f1o tradicional de los sistemas el\u00e9ctricos se basa principalmente en los criterios de (a) m\u00ednimo costo del servicio el\u00e9ctrico y (b) m\u00e1xima confiabilidad, en a\u00f1os y d\u00e9cadas recientes se ha impuesto la necesidad de considerar (1) el impacto en la generaci\u00f3n el\u00e9ctrica en el Cambio Clim\u00e1tico y (2) las emisiones perjudiciales a la calidad del aire y del agua. En el caso de las tecnolog\u00edas renovables predominantes hoy en d\u00eda, la energ\u00eda e\u00f3lica a gran escala y la energ\u00eda solar fotovoltaica, hay una convergencia entre m\u00ednimo costo y m\u00ednimas emisiones, facilitando la optimizaci\u00f3n econ\u00f3mica y ecol\u00f3gica del servicio el\u00e9ctrico.<\/p>\n

4.- Congesti\u00f3n y los Precios Marginales Locales<\/strong><\/h4>\n

La insuficiencia de la red de transmisi\u00f3n o parte de ella se puede medir de diferentes formas, siendo la aparici\u00f3n de \u201ccongesti\u00f3n\u201d la evidencia m\u00e1s concurrida. En un mercado el\u00e9ctrico como el mexicano existe el concepto del Precio Marginal Local (PML), el cual a trav\u00e9s de su componente de congesti\u00f3n diferencia entre los costos de la electricidad de mayoreo en diferentes partes de la red. Por dise\u00f1o, diferencias en el PML apuntan a necesidades de inversiones en infraestructura de transmisi\u00f3n. Como se puede apreciar en la Figura 1<\/strong> existen diferencias muy importantes en los PML a lo largo del sistema el\u00e9ctrico mexicano, apuntando a oportunidades importantes para la modernizaci\u00f3n de la Red Nacional de Transmisi\u00f3n (RNT).<\/p>\n

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Figura <\/strong>1<\/strong>. <\/strong>Mapa de los Precios Marginales Locales para el Sistema Interconectado Nacional (SIN)en 2023. Fuente: Elaboraci\u00f3n propia con datos del CENACE (secci\u00f3n p\u00fablica del Mercado El\u00e9ctrico Mayorista).<\/em><\/span><\/p>\n

5.- Estrategias convencionales y avanzadas para aumentar la capacidad de transferencia en redes de transmisi\u00f3n<\/strong><\/h4>\n

Cualquier estrategia eficiente de modernizaci\u00f3n y ampliaci\u00f3n de la red el\u00e9ctrica debe considerar el criterio del flujo libre de la potencia el\u00e9ctrica y servicios asociados entre las centrales el\u00e9ctricas y los centros de consumo, tanto en operaci\u00f3n normal como en el caso de contingencias. Para ello, resulta generalmente conveniente contar con (1) una red troncal con alta capacidad de transferencia a grandes distancias, (2) un malleo fino de la red para proveer redundancias en el flujo de la potencia, (3) capacidad de transformaci\u00f3n suficiente y (4) esquemas de protecci\u00f3n adecuados. Mientras que los puntos (3) y (4) se pueden resolver mediante obras locales, la construcci\u00f3n de l\u00edneas de transmisi\u00f3n nuevas, sobre todo cuando se trata de largas distancias, representa un desaf\u00edo en muchos pa\u00edses, pero en particular en un pa\u00eds con una alta densidad de la poblaci\u00f3n en ciertas zonas, conflictos de tierra y retos en seguridad.<\/p>\n

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Figura <\/strong>2<\/strong>. <\/strong>L\u00ednea de transmisi\u00f3n equipada con conductores convencionales (lado derecho) y conductores de alto desempe\u00f1o (lado izquierdo). Se puede apreciar la reducci\u00f3n en la catenaria (\u201cflecha\u201d) de los conductores avanzados. Cortes\u00eda de CTC Global.<\/span><\/em><\/p>\n

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Figura <\/strong>3<\/strong>. <\/strong>Prototipo de un sistema DLR (Dynamic Line Rating) desarrollado por estudiantes de la Maestr\u00eda en Ciencias de la Ingenier\u00eda en el Tecnol\u00f3gico de Monterrey. Fuente: Elaboraci\u00f3n propia.<\/em><\/span><\/p>\n

Mientras que en l\u00edneas que demandan un incremento importante en su capacidad de transferencia para dejar de estar congestionadas una recalibraci\u00f3n mediante conductores avanzados es generalmente la mejor alternativa, l\u00edneas con un d\u00e9ficit m\u00e1s modesto podr\u00edan no requerir conductores nuevos. En este caso, la tecnolog\u00eda DLR (Dynamic Line Rating) permite determinar de manera horaria o con mayor resoluci\u00f3n la capacidad real de conducci\u00f3n de la l\u00ednea, monitoreando la flecha y ciertos par\u00e1metros ambientales. La Figura 3<\/strong> muestra el ejemplo de un sistema prototipo desarrollado en el Tecnol\u00f3gico de Monterrey por tesistas de la Maestr\u00eda en Ciencias de la Ingenier\u00eda (MCI) el cual usa un sistema de visi\u00f3n y algoritmos de tratamiento de imagen para transmitir al usuario el valor actual de la flecha y otros par\u00e1metros. Existen ya varios proveedores comerciales que pueden ofrecer esta soluci\u00f3n a CFE Transmisi\u00f3n u otros operadores de transmisi\u00f3n.<\/p>\n

Aunque los dos ejemplos anteriores aplican solamente a l\u00edneas con longitudes menores a 100km, tambi\u00e9n existen alternativas para l\u00edneas cuyo l\u00edmite de transferencia est\u00e1 dictado por consideraciones de voltaje y de estabilidad angular. Un ejemplo son los SSSC (Compensadores Est\u00e1ticos Sincr\u00f3nicos en Serie), dispositivos construidos con electr\u00f3nica de potencia que permiten insertar un voltaje con un desfasamiento de 90\u00b0 relativo a la corriente de l\u00ednea, manipulando as\u00ed la reactancia aparente de la l\u00ednea e incrementando la capacidad de transferencia. SSSC modulares (M-SSSC) pueden instalarse directamente sobre una l\u00ednea existente, proveyendo mucha flexibilidad para la reconfiguraci\u00f3n de la red. Otro enfoque est\u00e1 en el cambio de la topolog\u00eda de la red guiado por el uso de software especializado, el cual permite generar recomendaciones para el cierre o la apertura de interruptores en subestaciones y as\u00ed asegurar un reparto m\u00e1s homog\u00e9neo de los flujos de potencia entre las l\u00edneas de transmisi\u00f3n disponibles. Evidentemente, esta estrategia s\u00f3lo funciona si existe una cierta capacidad de transmisi\u00f3n ociosa, no en una red donde la mayor\u00eda de los corredores ya se encuentran saturados.<\/p>\n

6.- Conclusiones<\/strong><\/h4>\n

Una red de transmisi\u00f3n adecuada es un requisito indispensable para poder garantizar el libre flujo de potencia entre las centrales el\u00e9ctricas y los centros de consumos y as\u00ed asegurar que la energ\u00eda el\u00e9ctrica se genere al menor costo. Tambi\u00e9n es necesaria para que todos los recursos del sistema, como la potencia (capacidad) y los servicios conexos est\u00e9n disponibles en todo el sistema y que el sistema est\u00e9 a prueba de contingencias. Por \u00faltimo, de manera especialmente importante, es necesario que la energ\u00eda de centrales de energ\u00eda renovable pueda aprovecharse al m\u00e1ximo, sin necesidad de desperdiciar cantidades de energ\u00eda limpia por restricciones operativas.<\/p>\n

En redes el\u00e9ctricas con grandes rezagos puede resultar dif\u00edcil lograr estos objetivos en un corto plazo y con el presupuesto disponible. Es aqu\u00ed donde las tecnolog\u00edas habilitadoras de la red permiten lograr grandes avances en tiempos muy cortos y con inversiones relativamente modestas. Es importante no desaprovechar esta oportunidad.<\/p>\n

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Notas:<\/h5>\n

[1]<\/a> Es com\u00fan en ingenier\u00eda hablar de \u201cgeneraci\u00f3n el\u00e9ctrica\u201d, cuando en un sentido f\u00edsica estricto la energ\u00eda s\u00f3lo se transforma. Usaremos esta convenci\u00f3n.<\/p>\n

[2]<\/a> La Ley de la Industria El\u00e9ctrica (LIE) define Confiabilidad (con may\u00fascula) como la \u201cHabilidad del Sistema El\u00e9ctrico Nacional para satisfacer la demanda el\u00e9ctrica de los Usuarios Finales bajo condiciones de suficiencia y Seguridad de Despacho, conforme a los criterios respectivos que emita la CRE.\u201d<\/p>\n

[3] <\/a>GridEnabling Technologies<\/p>\n

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*\/ <\/sup>Dr. Oliver Probst, Profesor-investigador titular y director nacional, Maestr\u00eda en Ciencias de la Ingenier\u00eda, Escuela de Ingenier\u00eda y Ciencias, Tecnol\u00f3gico de Monterrey.<\/strong><\/em><\/p>\n

Email<\/strong><\/em>: oprobst@tec.mx<\/a><\/p>\n

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Las opiniones vertidas en \u00abEl Diario de la Transici\u00f3n Energ\u00e9tica\u00bb son responsabilidad exclusiva de quienes las emiten y no representan necesariamente la posici\u00f3n de Energ\u00eda a Debate, su l\u00ednea editorial ni la del Consejo Editorial, as\u00ed como tampoco de Perceptia21 Energ\u00eda. Energ\u00eda a Debate es un espacio informativo y de opini\u00f3n plural sobre los temas relativos al sector energ\u00e9tico, abarcando sus distintos subsectores, pol\u00edticas p\u00fablicas, regulaci\u00f3n, transparencia y rendici\u00f3n de cuentas, con la finalidad de contribuir a la construcci\u00f3n de una ciudadan\u00eda informada en asuntos energ\u00e9ticos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

1.- Introducci\u00f3n La energ\u00eda el\u00e9ctrica est\u00e1 estrechamente relacionada con el avance tecnol\u00f3gico de la humanidad. Sin ella, no existir\u00edan los servicios que definen muchas de las amenidades de la vida moderna. Para compartir los beneficios que confiere la electricidad es importante que el servicio el\u00e9ctrico sea asequible y que se provea con el m\u00ednimo impacto […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":651,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-564","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-uncategorized"],"wps_subtitle":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/energiaadebate.com\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/564","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/energiaadebate.com\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/energiaadebate.com\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/energiaadebate.com\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/energiaadebate.com\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=564"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/energiaadebate.com\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/564\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":575,"href":"https:\/\/energiaadebate.com\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/564\/revisions\/575"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/energiaadebate.com\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/media\/651"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/energiaadebate.com\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=564"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/energiaadebate.com\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=564"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/energiaadebate.com\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=564"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}

Para dar soluci\u00f3n a estos puntos, en un plazo corto y con costos bajos, ha surgido en las \u00faltimas d\u00e9cadas una serie de soluciones tecnol\u00f3gicas avanzadas que hoy por hoy est\u00e1n disponibles para la modernizaci\u00f3n de la red el\u00e9ctrica mexicana. Dichas soluciones se conocen como \u201ctecnolog\u00edas habilitadoras de la red[3]<\/a>\u201dy se pueden dividir en tres grandes categor\u00edas: (1) Alternativas para l\u00edneas de transmisi\u00f3n comparativamente cortas, t\u00edpicamente hasta 100 km, donde el l\u00edmite t\u00e9rmico de los conductores de transmisi\u00f3n es el factor limitante, (2) tecnolog\u00edas para manipular la reactancia de una l\u00ednea de transmisi\u00f3n, en particular la reactancia en serie que determina la capacidad de transferencia por estabilidad angular, y (3) soluciones para cambiar din\u00e1micamente la topolog\u00eda de la red. En la Figura 2<\/strong> se muestra una comparaci\u00f3n entre las catenarias de dos circuitos de transmisi\u00f3n en condiciones similares, uno equipado con conductores tradicionales (ACSR, lado derecho) y uno con un conductor avanzado (ACCC, lado izquierdo). Se puede apreciar que el conductor avanzado muestra una catenaria mucho m\u00e1s recta, con menor \u201cflecha\u201d, dejando un claro mucho m\u00e1s grande hacia el suelo. Esto abre la puerta a operar l\u00edneas de transmisi\u00f3n cuyo flujo de potencia est\u00e1 limitado por su flecha con corrientes mucho m\u00e1s altos, lo cual en muchas ocasiones resuelve totalmente la congesti\u00f3n preexistente, si se cambia el conductor viejo por uno nuevo. Dependiendo de la longitud de la l\u00ednea y las licencias otorgadas por el CENACE el proceso de reconducci\u00f3n o \u201crecalibraci\u00f3n\u201d puede tomar entre una y varias semanas, una medida pr\u00e1cticamente inmediata comparado con la alternativa de una l\u00ednea nueva.<\/p>\n