Transmisión de energía eléctrica para niños
La red de transporte de energía eléctrica es como una gran autopista invisible que lleva la electricidad desde donde se produce (en las centrales eléctricas) hasta los lugares donde la usamos, como nuestras casas, escuelas y fábricas. Esta red puede cubrir distancias muy largas.
Para que la electricidad viaje lejos sin perder mucha fuerza, se le sube la tensión (o voltaje) a niveles muy altos. Imagina que es como aumentar la presión del agua en una tubería para que llegue más lejos. Al subir la tensión, la corriente eléctrica que circula es menor, y así se pierde menos energía en el camino. Esto se logra en unas estaciones especiales llamadas subestaciones, usando aparatos llamados transformadores. Por eso, las líneas de transporte suelen usar voltajes muy altos, como 220.000 voltios o incluso más.
Contenido
¿Qué es una línea de transporte de energía eléctrica?
Una línea de transporte de energía eléctrica, también conocida como línea de alta tensión, es el camino físico por donde viaja la electricidad a grandes distancias. Está formada por:
- Cables conductores: Suelen ser de acero, cobre o aluminio.
- Torres de soporte: Son las grandes estructuras que sostienen los cables, conocidas como torres de alta tensión.
Los cables de estas líneas están siempre bajo tensión debido a factores como el viento y los cambios de temperatura.
Tipos de torres de alta tensión
Existen diferentes tipos de torres de transmisión, cada una con una función específica:
- Torres de amarre: Son muy fuertes y se usan cuando la línea necesita cambiar de dirección, cruzar carreteras, evitar obstáculos o subir una colina. Soportan grandes fuerzas.
- Torres de suspensión: Se usan en tramos rectos donde la línea no necesita cambiar de dirección. Su función principal es sostener el peso de los cables.
El tamaño de estas torres depende del voltaje y la capacidad de la línea. Por ejemplo, las líneas más pequeñas (hasta 46.000 voltios) pueden usar postes de madera. Para voltajes más altos, se usan estructuras de acero. Algunas líneas pueden transportar hasta 1.000.000 de voltios.
Para que la electricidad no se escape de los cables y llegue a las torres, se usan unos objetos especiales llamados aisladores de disco o aisladores poliméricos.
¿Cómo se controla la red de transporte?
Para que la red funcione de forma segura y eficiente, todos sus componentes (generadores, interruptores, etc.) se controlan cuidadosamente. Se busca que el voltaje, la potencia y la frecuencia sean los adecuados para que la electricidad llegue a los usuarios de forma económica y fiable.
¿Cómo se equilibra la carga eléctrica?
El sistema de transporte debe manejar la cantidad de electricidad que se necesita en cada momento, tanto la básica como la máxima, y tener un margen de seguridad. La cantidad de electricidad que se usa varía mucho según la hora del día y la estación del año. Por ejemplo, en lugares muy calurosos o fríos, se usa más electricidad para el aire acondicionado o la calefacción.
La red de transporte no puede almacenar mucha electricidad. Por eso, la cantidad de electricidad que se produce debe ajustarse constantemente a la cantidad que se está usando. Si se produce más o menos de lo que se necesita, pueden ocurrir problemas.
Cuando hay varias fuentes de energía (como diferentes centrales eléctricas) y muchos lugares que consumen electricidad, todo debe controlarse para que la energía se transfiera de forma ordenada. En las centrales grandes, se controla la producción para evitar sobrecargas.
En la generación distribuida de energía, donde la electricidad se produce en muchos lugares pequeños (como paneles solares en casas), el control es más complejo. Las señales para ajustar la producción pueden enviarse por líneas separadas o por las propias líneas eléctricas. El voltaje y la frecuencia de la red pueden usarse como señales para equilibrar la carga.
Los aerogeneradores (molinos de viento), los sistemas que permiten a los vehículos eléctricos devolver energía a la red (V2G) y otros sistemas de energía local pueden conectarse a la red para mejorar su funcionamiento. La tendencia global es pasar de un sistema muy centralizado (grandes centrales) a uno más descentralizado. Esto ayuda a reducir las pérdidas de energía, ya que la electricidad se consume más cerca de donde se produce.
¿Cómo se protege la red de fallos?
Si hay demasiada demanda de electricidad, el sistema está diseñado para fallar poco a poco, no de golpe. Si la producción de energía es menor que la demanda, el voltaje puede bajar. Si el suministro falla por completo, se produce un apagón.
Los "apagones programados" (también llamados cortes de carga) son cortes de electricidad intencionados que se usan para distribuir la energía disponible cuando la demanda es mayor que la oferta.
Equilibrio entre producción y consumo de electricidad
La electricidad es una de las pocas formas de energía que no se puede almacenar fácilmente a gran escala (excepto en baterías o presas hidráulicas). Por eso, los operadores de la red deben asegurarse de que la cantidad de electricidad que se produce sea siempre igual a la que se consume.
Si hay un desequilibrio, pueden ocurrir problemas:
- Si se consume más de lo que se produce, puede haber un "apagón" porque los generadores pierden su ritmo.
- Si se produce más de lo que se consume, también puede haber un "apagón" porque los generadores se aceleran demasiado.
Esto es común en las redes eléctricas de islas, donde la sobreproducción de energía eólica a veces causa frecuencias "altas" en la red.
Las conexiones entre países (interconexiones) ayudan a compartir el riesgo de apagones, ya que los países pueden ayudarse mutuamente a equilibrar la oferta y la demanda.
La aparición de la generación distribuida (energía producida en muchos lugares pequeños) también hace que este equilibrio sea más importante. Las redes inteligentes (smart grids) buscan ayudar a equilibrar la red de transporte (frecuencia y voltaje) y las redes de distribución locales. Los expertos europeos están buscando soluciones técnicas para adaptarse a la evolución de la producción de energía, que antes era muy centralizada (hidroeléctrica, térmica o nuclear) y ahora tiende a ser más descentralizada (energía eólica o solar fotovoltaica).
Mientras que una empresa distribuidora se encarga de las redes de distribución, una comercializadora compra la electricidad en el mercado mayorista para venderla a los consumidores.
Impacto en el medio ambiente
Las líneas de transporte de energía eléctrica pueden tener efectos en el medio ambiente. Estos incluyen la propia línea, el espacio que ocupa (derecho de vía), las subestaciones y los caminos de acceso. Las partes principales de una línea son los cables, las torres y sus soportes.
Las líneas pueden tener desde unos pocos hasta cientos de kilómetros de largo. El espacio que ocupan puede variar de 20 a 500 metros de ancho o más. Aunque son principalmente terrestres, pueden pasar por humedales, arroyos, ríos y cerca de lagos. Las líneas subterráneas son posibles, pero muy caras.
Las líneas de transmisión son instalaciones lineales que afectan los recursos naturales y sociales. Los efectos de las líneas cortas son locales, pero las más largas pueden tener efectos en una región más amplia. Cuanto más larga es la línea, mayores pueden ser los impactos ambientales. Los impactos ocurren principalmente dentro o cerca del espacio que ocupa la línea. A mayor voltaje, mayores son los impactos y se necesitan estructuras y espacios más grandes. Por ejemplo, los efectos del campo electromagnético son mucho mayores para líneas de 1.000 kV que para las de 69 kV.
Los impactos negativos de las líneas de transmisión son causados por su construcción, operación y mantenimiento. Las principales causas de impacto durante la construcción son:
- La limpieza de la vegetación en los sitios y en el espacio de la línea.
- La construcción de caminos de acceso, las bases de las torres y las subestaciones.
La operación y el mantenimiento incluyen el control de la vegetación en el espacio de la línea y, a veces, la reparación. Estas actividades, junto con la presencia de la línea, pueden causar impactos ambientales.
Sin embargo, si se manejan bien, los espacios de las líneas de transmisión pueden ser buenos para la fauna. Las áreas despejadas pueden ser lugares para que las aves y los mamíferos se reproduzcan y se alimenten. Las líneas y las torres pueden servir como nidos o perchas para muchas aves, especialmente las rapaces.
Efectos sobre la fauna
Las líneas eléctricas pueden causar la electrocución de aves y mamíferos si tocan dos cables o un cable y parte de la torre. Las aves son las más afectadas, y miles mueren cada año al posarse en las torres. Las aves rapaces son especialmente vulnerables porque usan las torres como puntos altos para buscar presas.
El diseño de las torres, el terreno, el clima y el hábitat influyen en el peligro de las líneas. Para reducir el riesgo de electrocución, se puede aumentar la separación entre los cables o entre los cables y la estructura de la torre. También se pueden cubrir los cables con materiales aislantes y resistentes en las zonas de mayor riesgo.
Además de la electrocución, las aves también pueden chocar con los cables, especialmente en zonas con niebla, donde no los ven bien. Se pueden colocar dispositivos en los cables para hacerlos más visibles, como espirales, bolas o piezas reflectantes.
Efectos sobre el uso de la tierra
El mayor impacto de las líneas de transmisión es en el uso de la tierra. Se necesita un espacio exclusivo para la línea. Aunque generalmente se permite el pastoreo o la agricultura en estos espacios, otros usos suelen ser incompatibles. Aunque no son muy anchos, estos espacios pueden interrumpir o dividir el uso de la tierra a lo largo de su recorrido. Las líneas largas afectarán áreas más grandes y tendrán impactos más significativos.
Las líneas de transmisión pueden abrir tierras remotas a actividades humanas como la agricultura o la recreación. El espacio ocupado por la línea puede causar la pérdida o fragmentación de hábitats o vegetación. Esto puede ser importante si afecta áreas naturales como humedales o si las tierras recién accesibles son el hogar de pueblos indígenas.
Limpieza y control de la vegetación
Existen varias técnicas para limpiar la vegetación del espacio de la línea y controlar el crecimiento de nueva vegetación. Desde el punto de vista ambiental, es mejor limpiar de forma selectiva usando medios mecánicos o herbicidas, y esto debe analizarse en las evaluaciones ambientales del proyecto.
Se debe evitar rociar herbicidas desde el aire porque no es selectivo, introduce muchos químicos al ambiente, es impreciso y puede contaminar el agua y las cadenas alimenticias, además de eliminar especies deseables y dañar la fauna.
Riesgos para la salud y la seguridad
Colocar líneas bajas o cerca de áreas con actividades humanas (como carreteras o edificios) aumenta el riesgo de electrocución. Las normas técnicas suelen reducir este peligro. Las torres y líneas de transmisión pueden interferir con la trayectoria de vuelo de aviones cerca de aeropuertos y poner en peligro aeronaves que vuelan muy bajo, especialmente las agrícolas.
Las líneas de transmisión de energía eléctrica crean campos electromagnéticos. La fuerza de estos campos disminuye a medida que uno se aleja de las líneas. Aunque la comunidad científica no ha llegado a un acuerdo total sobre los efectos biológicos específicos de la fuerza electromagnética, algunos estudios sugieren posibles riesgos para la salud, como ciertos tipos de cáncer, en comunidades cercanas a estas líneas.
Algunos lugares han establecido normas que regulan la fuerza electromagnética asociada con las líneas de alta tensión.
Aunque algunas personas argumentan que las líneas de alta tensión podrían afectar el medio ambiente y a quienes viven cerca, los beneficios económicos de transportar la energía a alta tensión son importantes. En algunos países, se compensa a las personas que viven debajo o cerca de las líneas de alta tensión, bajo la suposición de que los campos electromagnéticos podrían ser perjudiciales para los seres vivos.
Desarrollo inducido
Dependiendo de su ubicación, las líneas de transmisión pueden fomentar el desarrollo en los espacios que ocupan o en las tierras que se vuelven más accesibles. En lugares donde la vivienda es escasa, estos espacios a menudo se convierten en lugares atractivos para construir viviendas informales, lo que a su vez puede causar otros impactos ambientales y sobrecargar los servicios públicos locales.
Más información
- Cable de alta tensión
- Autoconsumo fotovoltaico
- Tarifa eléctrica con discriminación horaria
- Red de distribución de energía eléctrica
Véase también
En inglés: Electric power transmission Facts for Kids
