
El funcionamiento del sistema eléctrico
Te contamos el funcionamiento del sistema eléctrico, desde la generación de energía, su transporte a través de redes eléctricas, hasta su distribución en hogares y negocios gracias a las redes de alta, media y baja tensión. Todo ello garantizando un flujo eficiente y seguro.
El sistema eléctrico es complejo. Permite la provisión de electricidad desde las fuentes de generación hasta los usuarios finales. Para que este sistema funcione se necesitan cuatro actividades: generación, transporte, distribución y comercialización.
Para entender mejor todo el proceso piensa en la electricidad como el trayecto que hace el pan desde la panadería hasta tu mesa. Primero se hornea en la panadería (generación), lo compras (comercializadora), se transporta en un camión (red de transporte) hasta los puntos de venta o consumo (red de distribución).
¿Cómo funciona el sistema eléctrico?
Como punto de partida del funcionamiento del sistema eléctrico tenemos el proceso de generación de electricidad.
La generación se lleva a cabo mediante la conversión de recursos energéticos como el sol, el viento, el gas, la energía hidroeléctrica o la energía nuclear en electricidad. Seguidamente, las redes de transporte y distribución llevan la electricidad desde los generadores a las subestaciones y los usuarios finales.
Para entender mejor cómo funciona en su conjunto, podemos visualizarla como un sistema de pozos de agua interconectados: los pozos representan los generadores, y los canales simulan las líneas de transporte y distribución de electricidad. Consumir energía eléctrica es similar a extraer agua de estos pozos.
Vamos a desglosar la red de trasporte y distribución para entender su funcionamiento.
Generación de la electricidad
La generación de electricidad es el primer paso en el suministro de energía a la red eléctrica. Este proceso consiste en convertir otras fuentes de energía en electricidad y se realiza en las centrales eléctricas:
Dependiendo del recurso utilizado, pueden ser aerogeneradores (viento), fotovoltaica o termosolar (sol), hidráulica (agua), ciclos combinados (gas) o energía nuclear.
En estas centrales, la energía se transforma en electricidad mediante diversos métodos. Por ejemplo, en una planta hidroeléctrica, el agua hace girar a las turbinas que generan electricidad mediante un generador síncrono. En una planta de energía fotovoltaica, los paneles solares convierten la luz del sol en electricidad. Esta electricidad generada sigue su viaje hasta el punto de consumo final a través de las redes de transporte y distribución.
Transporte de la electricidad
El transporte de energía eléctrica es el camino que recorre la electricidad desde las grandes centrales de generación hasta los grandes núcleos urbanos o industriales.
La electricidad se transporta hasta las grandes subestaciones a través de cables aéreos o subterráneos. Estos cables están hechos de cobre o aluminio y el transporte de electricidad se realiza a muy alta tensión para minimizar las pérdidas de energía en largas distancias.
En las subestaciones, la electricidad se reduce a una tensión menor mediante transformadores y se conecta con la red de distribución. Estas subestaciones pueden estar al aire libre o en el interior de edificios, integradas en el entorno urbano.
Distribución de la electricidad
La distribución de electricidad es la fase clave en el proceso para que la electricidad llegue a nuestros hogares. Y nosotros, como usuarios finales de la energía eléctrica, no decidimos de qué subestación eléctrica viene la electricidad que usamos en casa. Esto depende de la ubicación de nuestra casa y de la configuración topológica de la red de distribución en cada momento.
La red eléctrica debe garantizar el suministro incluso si hay fallos y se monitoriza para detectar y solucionar problemas o imprevistos desde un centro de control. Por ejemplo, ocasionados por algún evento meteorológico extremo, como ocurrió durante la Borrasca Bernard, donde las subestaciones fueron monitoreadas y operadas para garantizar el suministro.
En otras palabras, estos centros de control son el centro neurálgico desde donde se controla que la red de transporte funciona correctamente durante los 365 días del año y las 24 horas del día.
Por tanto, la empresa distribuidora debe garantizar la electricidad llegue a tu hogar con calidad y ante cualquier circunstancia, por ejemplo, ante un evento meteorológico extremo. ¿Y en qué se diferencia de las comercializadoras de electricidad?
Diferencia entre empresas distribuidoras y comercializadoras
Entender la distinción entre una empresa distribuidora y la comercializadora de electricidad nos ahorrará muchas preguntas a la hora de contratar el suministro eléctrico:
- Distribuidora: se encarga de gestionar, operar, mantener y gestionar la red de distribución, asegurar que la electricidad llegue de manera segura y continua a los usuarios, reparar averías y gestionar la red. Además, instala el contador inteligente que registra el consumo de electricidad. Aunque la empresa suele encargarse de esta instalación, los clientes también tienen la opción de instalar su propio contador. En el caso de Endesa, esto corresponde a la empresa e-Distribución Redes Digitales.
- Comercializadora: se encarga de comprar la energía a las centrales de generación y la vende a los consumidores de electricidad. Ofrece tarifas y contratos adaptados a las características y necesidades de los consumidores, emite las facturas y gestiona la atención al cliente. Es decir, es la empresa con la que contratas el suministro eléctrico y a la que pagas por el servicio, como Endesa Energía.
Ahora que sabemos que la red eléctrica está compuesta por diferentes fases, vamos a conocer mejor los componentes implicados en la transporte y distribución de la electricidad.
La red de distribución y sus componentes
Las redes de distribución se componen de subestaciones eléctricas, que son instalaciones que conectan las líneas de alta y muy alta tensión. Estas subestaciones eléctricas reducen la energía a diferentes niveles de voltaje para que pueda llegar en media tensión hasta los centros de transformación.
Los centros de transformación se ubican cerca de los puntos de consumo y se encargan de convertir la energía de media tensión a baja tensión, de manera que pueda llegar a los consumidores finales en baja tensión
Por su parte, las redes de distribución tienen diferentes niveles de tensión:
- Las líneas de alta tensión operan a tensiones comprendidas entre 36 kV y 145 kV y se utilizan para transportar la energía a largas distancias.
- Las líneas de media tensión, operan a tensiones entre 1 kV y 35 kV. Su función es distribuir la energía desde las subestaciones eléctricas hasta los centros de transformación.
- Las líneas de baja tensión operan por debajo de 1kV. Gracias a ellas la electricidad llega al consumidor final.
Además, existen equipos de registro para el consumo y la generación de energía en el punto de suministro, conocidos como equipos de medida. Para que te hagas una idea, es como el contador de agua que mide cuántos litros has usado en tu hogar.
El sistema eléctrico y su contexto actual
El sistema eléctrico se enfrenta a grandes retos para adaptarse a los desafíos actuales. La transición hacia un sistema energético más sostenible implica un incremento en la integración de fuentes renovables y modernización de las infraestructuras.
Entonces, ¿qué necesitan las redes de distribución en el contexto actual? La inversión en infraestructuras, la adopción de tecnologías inteligentes y la integración de sistemas de almacenamiento de energía son algunas de las áreas clave para mejorar la resiliencia y eficiencia del sistema eléctrico.
Las redes inteligentes o Smart Grids permiten una mayor flexibilidad y eficiencia en la gestión del suministro y la demanda de electricidad, facilitando la integración de fuentes renovables variables como la solar y la eólica.
La red eléctrica es el pilar que sostiene nuestra vida moderna, desde el encendido de una bombilla hasta el de una ciudad entera. Su capacidad de transformar y distribuir energía no solo nos mantiene conectados, sino que también impulsa la evolución hacia un futuro más sostenible.
Además, la pequeña generación conocida como generación distribuida se ha convertido en un componente clave de este nuevo paradigma energético. La capacidad de producir energía a nivel local, en mayor medida debido al auge del autoconsumo, permite reducir la dependencia de grandes plantas generadoras y disminuir las pérdidas de energía asociadas con el transporte y distribución debido a las largas distancias que han de recorrer.
Esta descentralización mejora la eficiencia del sistema a la par que aumenta su resiliencia al diversificar las fuentes de energía.
Sin embargo, la generación distribuida implica nuevos desafíos para la operación de la red porque su producción depende de condiciones meteorológicas muy variables. Ello requiere que la configuración de la red de distribución deba adaptarse de forma continua a los cambios en la generación y consumo, asegurando siempre un suministro estable, eficiente y de calidad.
Las tecnologías avanzadas, como los sistemas de respuesta a la demanda y la gestión inteligente de las cargas, permiten a los consumidores y a las empresas ajustarse a las condiciones de la red en tiempo real, contribuyendo a un uso más eficiente de los recursos energéticos.
Actualmente, los sistemas de almacenamiento de energía ya permiten almacenar el exceso de energía generada durante períodos de alta producción y liberarla cuando la demanda es mayor, equilibrando la oferta y la demanda y mejorando la fiabilidad del suministro eléctrico.
En este contexto, el Distribuidor pasa a ser un Operador del Sistema de Distribución (DSO) con capacidad de poder actuar sobre consumidores y generadores para resolver contingencias en su red. Los DSOs deberán adaptar sus procesos de operación y planificación de la red para manejar la creciente complejidad y dinamismo del sistema eléctrico.
La expansión del vehículo eléctrico (VE) es un elemento transformador. Los VEs no solo representan una alternativa más limpia al transporte tradicional, sino que también tienen el potencial de interactuar con la red eléctrica de manera activa.
A través de tecnologías como el V2G (Vehicle-to-Grid), los VEs pueden funcionar como unidades de almacenamiento distribuido, devolviendo energía a la red cuando sea necesario y ayudando a equilibrar la oferta y la demanda.
Además, la recarga inteligente de VEs permite optimizar el uso de la energía renovable, cargando durante períodos de baja demanda o alta producción renovable, y contribuyendo así a la estabilidad de la red.
En conjunto, la integración de generación distribuida, la adopción de vehículos eléctricos, y la flexibilidad mejorada del sistema, bajo la gestión eficiente del DSO, son esenciales para una red eléctrica que esté preparada para los desafíos del futuro.
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