Por:
Héctor Martínez, Gerente de Desarrollo de Negocios
sector
Corporativo de Schneider Electric
Nuestro entorno tecnológico ha evolucionado hacia una profunda dependencia
de la disponibilidad de energía eléctrica.
En la mayoría de los países, la
energía comercial está disponible a través de todo el territorio nacional por
medio de redes que proveen la
interconexión de numerosas estaciones generadoras a los lugares donde se
utiliza la energía.
La red eléctrica debe proveer la energía para cubrir las
necesidades básicas de viviendas como: iluminación, calefacción, refrigeración
y aire acondicionado, así como el suministro fundamental de gobierno, industria,
financiero, comercial, médico, transporte y comunicaciones con las comunidades.
El abastecimiento eléctrico comercial, literalmente permite al mundo
moderno
funcionar a su propio ritmo de trabajo. La sofisticada tecnología ha llegado
profundamente a nuestras industrias y con el advenimiento de la digitalización,
están cambiando continuamente las formas de producción.
La tecnología
inteligente demanda energía que esté libre de fallas. Las consecuencias de los
incidentes de energía a gran escala están bien documentadas.
Un estudio
reciente en Estados Unidos reveló que las empresas industriales y digitales
están perdiendo $45.7 mil millones de dólares al año debido a interrupciones de
energía.
En todos los
sectores de negocios, se estima que se pierden de $104 mil millones a $164 mil
millones de dólares debido a las interrupciones y pueden sumar de $15 mil
millones a $24 mil millones de dólares debido a la calidad de la energía.
En la
automatización de procesos industriales, líneas enteras de producción pueden
salir de control, crear situaciones de peligro para el personal en el sitio y generar
costosos desperdicios de material.
Por ejemplo, la
pérdida de energía en una institución financiera de gran tamaño puede costar
miles de dólares irrecuperables en tan sólo unos minutos de inactividad, así
como muchas horas en su recuperación.
Para la industria tecnológica un pérdida
de energía puede producir corrupción de programas y datos que pueden tardar
semanas en resolverse.
Muchas de las
fallas de energía se originan en la red eléctrica comercial, que con sus miles
de kilómetros de líneas de transmisión, está sujeta a fenómenos naturales como:
huracanes, rayos, tormentas, nieve, hielo, e inundaciones, esto aunado a la
falla del equipo, accidentes de tráfico y operaciones de conmutación.
Las
interrupciones de energía que afectan a los equipos, son a menudo producidos dentro
de la instalación por diversas causas; como la construcción, cargas que
demandan grandes cantidades de corriente para su arranque, componentes
defectuosos de distribución e incluso por las mismas cargas que demandan
corriente de forma irregular produciendo distorsión y en algunos casos ruido
eléctrico.
Aunado a los
problemas de energía, vivimos un momento crítico que nos ha puesto en una
encrucijada y para permitir el desarrollo de países y economías, se requiere de
una mayor cantidad de energía, pero este crecimiento en la producción, está
teniendo un impacto negativo en nuestro planeta, por lo que debemos prepararnos
ante los desafíos en el uso eficiente de la energía.
Producir energía
eléctrica de forma masiva requiere de combustibles fósiles, uso de recursos
naturales y/o explotación de materiales radioactivos. Las fuentes alternas de
energía no están todavía disponibles de forma masiva y contribuyen con tan sólo
una pequeña parte de la energía que se requiere hoy en día. Se estima que en
los próximos 50 años la demanda de energía mundial se duplicará y por otra
parte se requiere reducir las emisiones de gas invernadero 50%, para detener el
proceso de calentamiento global.
Como hemos
mencionado el uso generalizado de los equipos eléctricos cada vez más
sofisticados tanto en el hogar como en la producción masiva y costosos procesos
industriales, han elevado la conciencia de la calidad de la energía.
Pero, ¿a
qué nos referimos con “calidad de energía”?
O más específicamente ¿qué es una alteración de la calidad de energía? Generalmente
se define como cualquier cambio en la energía (voltaje, corriente o frecuencia)
que interfiere con el funcionamiento normal del equipo eléctrico.
El estudio de la
calidad de la energía y las maneras de controlar su impacto, son una preocupación para las empresas
eléctricas, grandes compañías industriales, e incluso los usuarios domésticos.
El estudio se ha intensificado a medida que los equipos se han vuelto cada vez
más sensibles, incluso a pequeños cambios en la fuente de alimentación. La norma (estándar IEEE 1159-1995,
"Recomendaciones Prácticas para el IEEE Monitoreo de la Calidad de Energía
Eléctrica ") describe y agrupa los problemas de calidad de energía.
Entender los términos comunes es un primer paso para lidiar con los disturbios
de energía.
Las
perturbaciones en la calidad de energía se pueden organizar de acuerdo con la
recomendación de la IEEE en las siguientes siete categorías que están basadas
en la forma de onda:
1. Transitorios
2. Interrupciones
3. Baja tensión
4. Sobretensión
5. Distorsión de la forma de onda
6. Fluctuaciones de tensión
7. Variaciones de frecuencia
La forma de
mitigar cada uno de estos problemas de energía depende de la naturaleza del
fenómeno que lo produce y las posibles acciones irán de acuerdo a la severidad
de las consecuencias.
En muchas ocasiones es necesario adicionar equipos que
permitan modificar la forma de onda como pueden ser filtros armónicos,
reguladores de voltaje, estabilizadores hasta sistemas de energía
ininterrumpible.
Sin embargo, cada
vez que se adiciona algún elemento a un sistema eléctrico, este elemento tiene
un impacto en la eficiencia energética.
