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30/01/2019 News

Pasado y presente de la electricidad

Transmisión y transporte de energía eléctrica
Transmisión y transporte de energía eléctrica

La electricidad es la forma de energía más utilizada en todas las actividades humanas, industriales, comerciales y domésticas. Además, es una forma de energía relativamente fácil de producir en grandes cantidades, de transportar a largas distancias, de transformar en otros tipos de energía y de consumir de forma aceptablemente limpia.

A pesar de su importancia, su historia es relativamente reciente, ya que el inicio de la tecnología eléctrica se sitúa en el último cuarto del siglo XIX, apoyada en la base científica de la electricidad y el magnetismo.

la corriente alterna toma peso

En 1871 se presentó la primera dinamo industrial movida por una máquina de vapor, lo que supuso disponer de electricidad abundante en corriente continua, sustituyendo a las pilas utilizadas hasta entonces como fuente de electricidad, inventadas por Volta en 1800. El 4 de septiembre de 1882 Thomas Alva Edison pone en marcha la central eléctrica y la red de distribución de electricidad en corriente continua construidas en Pearl Street, Nueva York.

Desde ese momento arranca una carrera imparable por la mejora de la tecnología eléctrica, que tiene un nuevo hito con la invención del transformador. George Westinghouse compra la patente en 1885, y al año siguiente realiza la primera instalación de alumbrado público en corriente alterna en Great Barnington, Massachusetts. En 1888 Nikola Tesla inventa y patenta el motor eléctrico de inducción, y Westinghouse compra también la patente.

En los años 1888 y 1889 se vive una apasionante guerra tecnológica y comercial entre los defensores de los sistemas eléctricos en corriente continua, encabezados por Edison, y los partidarios de la corriente alterna, con Westinghouse al frente.

Los sistemas en corriente continua contaban con la desventaja del problema de las pérdidas de energía por efecto Joule. Con objeto de minimizar las pérdidas, las unidades generadoras se situaban en el centro de los lugares de consumo y, por esta razón, se acuñó el término de “central”.

Los generadores de corriente alterna también resultan más sencillos y fiables que los de corriente continua, pero la gran revolución fue, sin duda, la utilización de los transformadores en corriente alterna, elevando la tensión pero reduciendo la intensidad a transportar a largas distancias, y disminuyendo por tanto las pérdidas. Esto permitía el transporte de electricidad con pérdidas reducidas a distancias muy superiores, permitiendo el aprovechamiento de recursos alejados para la producción de electricidad, por ejemplo mediante generación hidroeléctrica. La presentación en 1891 del primer sistema trifásico entre Frankfurt y Lauffen, y la construcción de la central de las Cataratas del Niágara en 1895, dieron definitivamente la victoria a la corriente alterna como forma óptima de generar, transportar y distribuir la electricidad.

Los sistemas eléctricos en corriente alterna funcionan históricamente con dos frecuencias distintas en el mundo, según países: así predomina la frecuencia de 50 Hz en Europa y la frecuencia de 60 Hz en Estados Unidos y países de influencia. Esto dificulta en algunos casos el intercambio transfronterizo de electricidad, como sucede por ejemplo en América del Sur, donde algunos países funcionan con frecuencia 50 Hz (Bolivia, Argentina) mientras sus vecinos lo hacen a 60 Hz (Perú, Brasil).

 vuelve la corriente continua

Sin embargo, la corriente continua está retomando importancia en la transmisión de energía eléctrica, ya que la resistencia equivalente de la sección de un conductor eléctrico transportando corriente continua es menor que si transporta corriente alterna, debido al aumento de la resistividad por efecto “skin” en el segundo caso. Por ejemplo, algunas conexiones eléctricas submarinas funcionan con corriente continua, debido a las elevadas pérdidas de este tipo de transmisión bajo el mar. El coste de rectificar la corriente alterna en continua en el origen de la línea, y de nuevo ondular la corriente continua para convertirla en alterna en el final de la línea mediante sofisticados dispositivos semiconductores de potencia, puede ser rentabilizado por el ahorro de pérdidas eléctricas mediante el transporte de la electricidad en forma de corriente continua. Una interconexión eléctrica en corriente continua HVDC (High Voltage Direct Current) conecta Francia e Inglaterra bajo el Canal de la Mancha desde 1986, con una capacidad de transporte de electricidad de 2000 MW.

En España la primera línea submarina de corriente continua se puso en marcha en 2012 entre la península y la isla de Mallorca, con una longitud de 237 kilómetros y capacidad para transportar 400 MW de potencia eléctrica a 250 kV de tensión. La línea eléctrica alcanza una profundidad máxima de 1.485 metros bajo el mar. Otro de los proyectos más destacados fue la construcción en 2015 de una nueva línea eléctrica entre España y Francia para aumentar la capacidad de interconexión con Francia. Para esta línea subterránea de 62 kilómetros de longitud también se adoptó la solución de la transmisión de la electricidad en corriente continua, en este caso a 320 kV de tensión. En el mundo, este sistema de transporte eléctrico en corriente continua está en auge por las crecientes necesidades de interconexión eléctrica de islas, parques eólicos marinos, plataformas petrolíferas, y otros.

Así, la electricidad sigue haciendo posible el desarrollo y el bienestar de nuestra sociedad desde hace más de 135 años, y a su pasado y presente se le une un prometedor futuro por la creciente electrificación del sector del transporte.

 

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