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El crecimiento de las energías renovables aumenta la necesidad de líneas de transporte de corriente directa a través de largas distancias

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Construcción de una línea de transmisión eléctrica de corriente directa de alto voltaje de 330 kilovatios en Ucrania

FOTOGRAFÍA DE SERGEI MALGAVKO/TASS A TRAVÉS DE GETTY IMAGES

A medida que emerge un futuro de energías más limpias, un importante obstáculo permanece constante: la capacidad de trasladar la energía de forma eficiente, especialmente desde distantes granjas de energía eólica, instalaciones solares y represas hidroeléctricas hasta los clientes urbanos y remotos. Las líneas de corriente directa de alto voltaje (HVDC, por sus siglas en inglés) pueden cerrar la brecha y estimular el desarrollo de las energías renovables. Siemens, que se encuentra ejecutando varios proyectos de HVDC, estima un mercado de aproximadamente 40 nuevos proyectos de líneas de transmisión y 20 proyectos de acondicionamiento en los próximos 10 años.

Los proyectos para construir líneas de transmisión son a menudo emprendimientos de gran magnitud. State Grid Corp. of China espera poner en marcha en Brasil, más adelante este año, la segunda fase de su línea HVDC de CNY18.600 millones, que se extiende por más de 2.500 kilómetros (1.550 millas) y atraviesa 78 ciudades. El año pasado, la empresa también comenzó a construir, en China, una línea de más de 3.200 kilómetros (2.000 millas) de longitud que transmitirá suficiente energía eléctrica para el consumo de 26,5 millones de personas cuando sea finalizada más adelante este año. “Tenemos muchas fuentes de energía renovable en el mundo que no están siendo utilizadas y que deberíamos aprovechar”, declaró Markus Pettersson, Director de Productos Globales de Transformadores HVDC de ABB, a Future Power Technology.

China, que tiene la mayoría de sus plantas de carbón y sus instalaciones hidroeléctricas en lugares remotos, está liderando la construcción de líneas HVDC dentro de su territorio y más allá. En Europa también se han puesto marcha otros proyectos. En diciembre, una sociedad conjunta de Elia y National Grid, cuya instalación fue realizada por Siemens, construyó una línea HVDC de 140 kilómetros (87 millas) y GBP 560 millones que conecta a Herdersbrug, Bélgica, y Richborough, Inglaterra. National Grid ahora busca desarrollar otros proyectos en Francia, Noruega y Dinamarca.

Dos de los factores clave que a menudo deben enfrentar los equipos cuando ejecutan estos grandes sistemas están relacionados con sus costos y la emisión de permisos. Los proyectos HVDC son costosos. Debido a que la mayor parte del mundo está preparada para corrientes alternas (CA), las líneas de corriente continua (CC) requieren una estación de conversión en cada extremo para transformar la energía entrante a CC y luego de vuelta a CA para la entrega. Es una tarea tan costosa que, en Estados Unidos, por ejemplo, algunos billonarios han comenzado a financiar proyectos ante la ausencia de apoyo público. Mientras tanto, los desafíos de los interesados son comunes debido a la extensión de las líneas, lo que puede significar que muchas autoridades municipales y provinciales deben aprobar los proyectos.

Carga para el futuro

Una incapacidad de atraer interesados de los gobiernos públicos y locales ha detenido muchos proyectos en EUA. Una línea de transmisión de 1.175 kilómetros (730 millas) que podría trasmitir energía eólica desde los sectores rurales de Wyoming a un área cercana a Las Vegas, Nevada, ha sufrido años de atrasos debido a la emisión de permisos. Otros proyectos se han detenido debido a que los estados por los que atraviesan las líneas los perciben como disruptivos y carentes de beneficios para los residentes locales.

“Si un estado no se beneficia, no está obligado a conceder el derecho a paso para construir una línea que atraviesa sus jurisdicciones”, señala Ram Adapa, ejecutivo técnico en el sector de la entrega y utilización de energía del Electric Power Research Institute, que realiza investigación y desarrollo en el sector de la energía eléctrica, lo que incluye los proyectos de HVDC. Él trabaja en Palo Alto, California, EUA.

Anticipar las demoras puede ser de utilidad. Los equipos de proyecto pueden sortear estos obstáculos extendiendo las primeras fases de los cronogramas de los proyectos para obtener los permisos en todas las jurisdicciones, señala Rajendra Iyer, Líder Global de Negocios de Soluciones de Integración de GE Renewable Energy, miembro del Consejo Ejecutivo Global de PMI, en París, Francia. Su equipo terminó un proyecto de HVDC de USD 1.500 millones para llevar energía desde el Mar del Norte hasta el noroeste de Alemania el año pasado.

“La clave está en planificar y ejecutar con bastante antelación a la llegada de la línea HVDC”, indica Iyer. “El plan inicial en gastos de capital puede mitigarse fácilmente mediante una planificación adecuada”.

Lo viejo se encuentra con lo nuevo

Otra manera en que los equipos de proyecto pueden sortear las demoras en la emisión de permisos es convirtiendo las líneas de CA existentes en líneas de CC, eliminando la necesidad de obtener el derecho a paso. Sin embargo, los reacondicionamientos presentan sus propios desafíos, especialmente cuando se debe interrumpir el suministro de los sistemas, señala Jörgen Krömeke, Jefe del Departamento de Licitaciones y Proyectos de HVDC de Siemens Gas and Power en Nuremberg, Alemania.

Siemens se encuentra modernizando la línea HVDC más antigua de India y se espera cerrar el proyecto en 2021. Las instalaciones en vivo, como la de este proyecto, deben ser expeditas para minimizar los cortes de suministro, afirma. También resulta útil contar con una presencia local importante.

“Para abordar esto, debe tratar de acercarse a los clientes e involucrar a las entidades locales”, señala Krömeke. “Mantener un contacto cercano con el cliente puede ayudarle a entender qué es lo que el cliente realmente quiere y ajustar el alcance a lo que realmente necesita”.

Esa cercanía también permite que el equipo responda con rapidez a los cambios. “Un enfoque de dirección de proyectos realmente ágil es solo viable si cuenta con una amplia presencia en el campo y esto nos permite adaptar rápidamente nuestros planes cuando surge la necesidad”. —Ambreen Ali

Volver atrás

El futuro de la energía puede requerir de una solución del pasado. Más de un siglo atrás, Thomas Edison intentó convertir las líneas de corriente continua (CC) en el principal método de transporte de energía eléctrica —y fracasó. La corriente alterna (CA) venció. Sin embargo, recientes avances tecnológicos han convertido a las líneas de corriente directa de alto voltaje (HVDC) en una opción prometedora para abordar el problema de la distribución de energías renovables.

“Una gran ventaja de las líneas de HVDC es la eficiencia de la transmisión de energía a través de largas distancias”, indicó George Culbertson, Vicepresidente de Mercados de Entrega de Energía de HDR, a POWER. “Si la ruta de la línea de transmisión tiene una longitud mayor a 483 kilómetros (300 millas), la CC es una mejor opción debido a que las líneas de CA tienen una mayor pérdida que las de CC para la transferencia de altos volúmenes de energía”.

A lo largo de grandes distancias, como al transportar energía desde remotas granjas eólicas a regiones urbanas, esa pérdida puede ser significativa. En Estados Unidos, por ejemplo, las líneas de CC podrían ser útiles para cosechar las grandes cantidades de energía eólica de los estados del norte para satisfacer las necesidades energéticas del otro extremo del país. Las líneas de CC también proporcionan control sobre el flujo de energía, lo que puede ayudar a administrar la naturaleza impredecible de la energía obtenida de fuentes renovables como la solar y la eólica.

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