La transmisión de alta tensión es un paso clave en la transmisión de electricidad a gran escala. En general, la transmisión de alto voltaje es una transmisión a larga distancia. Entonces, ¿por qué utilizar las peligrosas HV líneas para transmitir la electricidad? De hecho, el objetivo principal del uso de la alta tensión es reducir las pérdidas innecesarias en la transmisión de largas distancias.
– Principio de La Transmisión de Alta Tensión
– ¿Por Qué Es Necesario Transmitir La Electricidad a Larga Distancia?
– ¿Por Qué Se Utilizan Cables Aéreos para La Transmisión de Alta Tensión?
– ¿Qué Es La Transmisión EHV?
– Ventajas de La Transmisión EHV
Principio de La Transmisión de Alta Tensión
Normalmente, la potencia de los generadores de las centrales eléctricas es de sólo 5 a 18 kV. Sin embargo, cuando se conecta a la red eléctrica, la tensión se eleva primero a 220 kV o 330 kV. En la transmisión a larga distancia, las pérdidas en la potencia son significativas. Para reducir las pérdidas de energía, se requiere que la resistencia de DC del cable de transmisión sea lo más baja posible.
Hay dos formas de reducir las pérdidas de transmisión de energía. Una de ellas es aumentar el área de la sección transversal del conductor. Sin embargo, un radio de cable más grueso conlleva un aumento de su peso y de su coste completo.
Otro método consiste en aumentar la tensión de transmisión. A medida que la tensión de cables aumenta, la corriente de transmisión puede reducirse significativamente. De este modo, las pérdidas en la línea eléctrica de transmisión son mucho menores.
Según la fórmula de la potencia eléctrica, la potencia transmitida equivale al producto de la tensión y la corriente (P=UI). A igualdad de potencia, cuanto mayor sea la tensión de cables, menor será la corriente de transmisión. Además, las pérdidas en los cables son proporcionales a la corriente e inversamente proporcionales a la tensión de transmisión (P=I2*R).
Actualmente, algunas centrales eléctricas han aumentado su tensión de transmisión hasta el nivel de ultra alta tensión de 500 kV – 1000 kV. Esto permite un aumento exponencial de la potencia transmitida en los cables del mismo diámetro y reduce la pérdida de potencia.
¿Por Qué Es Necesario Transmitir La Electricidad a Larga Distancia?
La transmisión de electricidad a larga distancia está relacionada con la fuente de generación de electricidad. Las fuentes más comunes de generación de electricidad son la energía térmica, la hidráulica, la nuclear, la eólica y la solar. Como la distribución de los recursos naturales varia de una región a otra, la capacidad de generar electricidad varia mucho. Por lo tanto, la mayor parte de la electricidad tiene que ser transmitida a través de largas distancias para llegar a las diferentes regiones.
Y en el transcurso de la transmisión a larga distancia la electricidad incurre en enormes pérdidas. Por lo tanto, sólo aumentando la tensión se puede aumentar al máximo la eficacia de la transmisión. La transmisión de alta tensión consiste en elevar el voltaje antes de enviarlo a su destino. Y no se necesita electricidad para recorrer la distancia hasta el mismo.
¿Por Qué Se Utilizan Cables Aéreos para La Transmisión de Alta Tensión?
En la actualidad, no se encuentra ningún material aislante eficaz para el aislamiento de la cubierta exterior de los cables de ultra alta tensión. Normalmente, los HV cables se dejan desnudos y utilizan aire como aislamiento.
Además, los cables subterráneos son más complejos que los aéreos. Para evitar daños externos, las líneas subterráneas suelen requerir capas de blindaje. En general, los cables subterráneos son técnicamente exigentes y más difíciles de fabricar y colocar. El coste de un cable subterráneo del mismo nivel de tensión puede ser varias o incluso decenas de veces superior al de un cable aéreo. Si se sustituyeran todas las HV líneas de transmisión por cables subterráneos, especialmente en largas distancias a través de terrenos complejos, los costes y los requisitos técnicos se dispararían.
¿Qué Es La Transmisión EHV?
EHV se refiere al nivel de extra alta tensión de 1000 kV y superior. La transmisión EHV se desarrolla sobre la base de la transmisión HV. El objetivo es lograr una transmisión de mayor potencia a larga distancia y la interconexión de sistemas para crear un sistema de energía combinado.
Se calcula que la capacidad de transmisión de una línea de 1150 kV puede sustituir a cinco o seis líneas de 500 kV, o a tres líneas de 750 kV. El uso del EHV cable puede reducir en un tercio el material utilizado para las torres eléctricas, ahorrar la mitad del uso de conductores y ahorrar entre un 10 y un 15% del coste de la red, incluidas las subestaciones. Esto puede aportar importantes beneficios económicos y sociales a los países y regiones con gran densidad de población y terrenos valiosos.
Ventajas de La Transmisión EHV
(1) La EHV puede cumplir los requisitos de transmisión de energía a gran escala, a larga distancia y de alta eficiencia. Normalmente, la distribución de los recursos energéticos es desigual en la mayoría de las zonas. La distancia entre las grandes bases energéticas y los centros de carga suele ser de 1.000 a 3.000 km. Por lo tanto, es necesario desarrollar enérgicamente la tecnología de transmisión EHV con gran capacidad de transmisión, larga distancia y alta eficiencia.
(2) El uso de la transmisión de energía de extra alta tensión es respetuoso con el medio ambiente. Esto se debe a que el desarrollo intensivo y el uso eficiente de la energía limpia son inseparables de la transmisión a larga distancia. La energía eólica, solar y otros tipos de energía limpia se transmiten a gran escala y a largas distancias hasta las zonas urbanas con gran demanda de electricidad. De este modo, se puede reducir el consumo de energía fósil y las emisiones contaminantes.
(3) La EHV contribuye a mejorar la seguridad del funcionamiento de la red eléctrica. El uso de la transmisión de la red híbrida AC-DC de EHV puede reducir en gran medida los problemas de la insuficiente capacidad de transferencia y el débil soporte de la tensión reactiva. Esto reducirá el riesgo de que se produzcan apagones en grandes áreas de la red. Y puede crear las condiciones para un funcionamiento gradual por capas y zonas del siguiente nivel de la red. Además, también puede resolver problemas como los excesos de corriente de cortocircuito y mejorar la flexibilidad y fiabilidad del funcionamiento de la red.
(4) El uso de cables de extra alta tensión favorece la mejora de los beneficios sociales integrales. En comparación con la transmisión HV y UHV, el uso de la transmisión EHV puede ahorrar una gran cantidad de superficie de colocación y mejorar la eficiencia de los recursos terrestres.