Científicos europeos optimizan las redes eléctricas

Un equipo de investigadores de Alemania está desarrollando nuevos componentes electrónicos para adaptar las infraestructuras de suministro de energía al uso creciente de fuentes de energía renovables y minimizar las pérdidas durante la transmisión.

En la actualidad, parte de la energía se pierde en su recorrido por los cables eléctricos antes de llegar a los usuarios. Este equipo del Instituto Fraunhofer de Tecnología de Dispositivos y Sistemas Integrados (IISB, Alemania) llegó a la conclusión de que el componente esencial de la infraestructura es un suministro eléctrico fiable.

La infraestructura de cableado dispone de varios puntos de conmutación que permiten reducir la tensión para poder conectar aparatos a la red a baja tensión. «La clave de todo ello es un suministro eléctrico fiable, y para garantizarlo será preciso introducir importantes modificaciones en los próximos años», explicó Lothar Frey, catedrático del IISB.

«La electromovilidad facilitará el desarrollo de unas redes de transporte y de suministro eléctrico más sólidas, ya que los vehículos eléctricos no sólo se abastecen de electricidad sino que disponen de unas baterías que pueden hacer las veces de dispositivos de almacenamiento de la energía de la red eléctrica. El uso de fuentes de energía renovables estará mucho más generalizado en el futuro, y los particulares también podrán producir energía y volcarla a la red.»

Una muestra de ello es el proyecto internacional DESERTEC, cuyo propósito es producir energía solar y eólica en desiertos de todo el mundo. Actualmente DESERTEC trabaja en emplazamientos del Norte de África y Oriente Medio. Los consumidores recibirán la electricidad generada a través de líneas de alta tensión o de cables submarinos.

Según explican los investigadores, es preciso adaptar los cables, sistemas y componentes actuales a la matriz energética diversificada del futuro. Ello permitirá garantizar el suministro energético a los consumidores y reducir al mínimo las pérdidas.

El equipo del IISB está estudiando distintas soluciones y desarrollando componentes para convertir la energía eléctrica de manera eficiente. Según explican, cada vez es más frecuente emplear la corriente continua para transmitir energía a distancias de más de 500 km o a través de cables tendidos en el lecho marino. Con este sistema se consigue una tensión constante y un bajo consumo, ya que la pérdida de transmisión en las distancias largas alcanza el 7% como máximo, frente al 40% que se registra con la corriente alterna. Los investigadores afirman que se precisan más estaciones de conversión para transformar la corriente continua de alta tensión en la corriente alterna que emplean los consumidores.

«Estamos trabajando con Siemens Energy [Alemania] para desarrollar convertidores de alta tensión», señaló Markus Billmann, del IISB, a lo que añadió que «éstos se utilizan para transmitir la corriente continua de la red eléctrica y son de vital importancia para proyectos como DESERTEC. Los nuevos convertidores deben ser más fiables, escalables y versátiles que sus predecesores para satisfacer las necesidades de las redes de suministro eléctrico del futuro».

Para alcanzar este objetivo, el equipo emplea células fotovoltaicas fabricadas con materiales semiconductores y de bajo coste que con las técnicas anteriores de conversión no podían utilizarse para la transmisión de corriente continua de alta tensión (HVDCT).

«Los sistemas de HVDCT disponen de una estación de conversión en cada extremo», explicó Billmann. «Los convertidores están equipados con dispositivos interrumpibles que admiten mayores frecuencias de conversión y que nos permiten emplear sistemas de dimensiones más reducidas y más fáciles de controlar.»

Los investigadores se han propuesto proteger las células fotovoltaicas de posibles daños. Cada estación de conversión contará con alrededor de 5.000 módulos. Normalmente, un fallo en uno de estos módulos conectados en serie provocaría una reacción en cadena y por tanto toda la estación se vería afectada. IISB ha logrado evitar este riesgo.

«Hemos conseguido solucionar este problema. Junto con nuestros socios, estamos desarrollando materiales y componentes a medida para reducir las necesidades energéticas de los equipos», declaró Billmann.

Para más información: Instituto Fraunhofer de Tecnología de Dispositivos y Sistemas Integrados (IISB) y DESERTEC. Fuente: Cordis

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