Central eléctrica a alta temperatura
En los últimos tiempos, Estados Unidos ha sido golpeado por condiciones meteorológicas extremas en varias regiones. Desde intensas tormentas en el Este hasta calor excepcional en el Oeste y el Sur, alrededor de 110 millones de ciudadanos estadounidenses han experimentado los efectos de un clima severo. Esta situación ha generado una presión considerable sobre el sistema eléctrico del país.
El 1 de julio, alrededor de 66 millones de personas en Estados Unidos se vieron afectadas por altas temperaturas que se extendieron desde el oeste hasta el sur del país. En muchas áreas del oeste de Estados Unidos, las temperaturas alcanzaron los 38 grados centígrados, e incluso llegaron a los 43 grados centígrados en algunas ciudades de California y Arizona. En el sur de Estados Unidos, incluyendo estados como Texas y Georgia, las temperaturas se elevaron hasta los 46 grados centígrados.
El impacto del calor extremo se ha sentido en la salud de los residentes locales, y hasta ahora, más de una docena de personas han fallecido en Texas en el último mes debido a las altas temperaturas.
Según informes de los medios de comunicación estadounidenses, existe una preocupación de que el calor de este año pueda colapsar el sistema eléctrico del país, lo que tendría consecuencias catastróficas.
Recientemente, la Corporación Norteamericana de Fiabilidad Eléctrica (NERC) publicó un informe que demuestra que a medida que las temperaturas aumentan, aumenta la probabilidad de que se presenten problemas en la red eléctrica de Estados Unidos. El informe señala que la alta demanda de electricidad debido al calor podría provocar cortes de energía en dos tercios del país.
Las estadísticas muestran que de 2000 a 2019, ha habido un aumento del 67% en los cortes de energía debido a condiciones climáticas extremas en Estados Unidos. ¿Cuáles son las razones detrás de los desafíos que enfrenta el sistema de energía eléctrica estadounidense?
En primer lugar, una de las razones más significativas es la antigüedad de las instalaciones eléctricas. Según el Departamento de Energía de Estados Unidos, el 70% de las líneas de transmisión y transformadores en el país tienen más de 25 años de antigüedad.
Los cables convencionales tienen una vida útil de 20 a 30 años, que puede ser aún menor si están dañados por fuerzas externas, si el aislamiento está húmedo o si están expuestos a corrosión química, entre otros factores. Además, los cables que operan bajo alta tensión durante períodos prolongados tienden a envejecer más rápido. Los cables envejecidos con aislamiento deteriorado no solo aumentan el consumo de energía, sino que en casos graves también pueden provocar cortocircuitos e incendios.
Jim Robb, presidente y director general de NERC, señala que muchas de las centrales eléctricas en las que depende Estados Unidos fueron construidas en la década de 1970. Las instalaciones eléctricas construidas en esa época eran adecuadas para condiciones climáticas más moderadas y no se tuvo en cuenta cómo podrían adaptarse a los cambios climáticos futuros.
Otra razón importante es la falta de regulación del sistema eléctrico. La renuencia de las compañías eléctricas privadas a invertir en mejoras y actualizaciones de sus instalaciones en busca de beneficios, así como la falta de supervisión activa por parte de los reguladores, ha dificultado tanto las renovaciones como las nuevas construcciones en el sector eléctrico.
Ari Peskoe, director de la Iniciativa de Derecho Eléctrico del Programa de Derecho Medioambiental y Energético de la Facultad de Derecho de Harvard, sostiene que si bien el Congreso asigna pequeñas cantidades de dinero para algunos proyectos, no se ha regulado adecuadamente el sector en su conjunto.
Según el NERC, se ha determinado que las 20 áreas de evaluación del NERC cuentan con suficientes recursos eléctricos para satisfacer la demanda habitual de verano. No obstante, algunas áreas de evaluación enfrentan un mayor riesgo de escasez de suministro eléctrico en caso de condiciones climáticas extremas durante esta temporada estival. Entre las áreas que presentan este riesgo se encuentran la Interconexión del Oeste de EE.UU., SPP, MISO, ERCOT, SERC Central y Nueva Inglaterra.
La red de interconexión del Oeste de EE.UU., que abarca la mitad occidental del país, cuenta con recursos suficientes para hacer frente a los picos normales de demanda. Sin embargo, la región se enfrenta a un mayor riesgo de escasez de suministro energético debido a las olas de calor generalizadas. Esto se debe a su dependencia de la transmisión interregional de energía para satisfacer la demanda durante los picos, cuando la generación solar es baja. Particularmente, algunas áreas de la interconexión occidental, como California, tienen una mayor proporción de generación solar y están expuestas a un mayor riesgo de escasez.
SPP y MISO abarcan una gran parte del centro de Estados Unidos y cuentan con una considerable generación eólica. La naturaleza intermitente de la generación eólica plantea desafíos operativos a los operadores de la red. La producción eólica durante los períodos de alta demanda energética es un factor clave para determinar si el sistema cuenta con suficiente suministro y transmisión de electricidad para mantener la fiabilidad en estas áreas. Los periodos de poco viento y alta demanda pueden generar emergencias energéticas en estas regiones.
ERCOT, que cubre la mayor parte de Texas, cuenta con recursos suficientes para satisfacer la demanda pico habitual durante el verano. Sin embargo, la generación despachable de ERCOT, como la proveniente de centrales eléctricas de gas natural o carbón, podría resultar insuficiente en condiciones de olas de calor extremas y vientos inusualmente bajos. Durante el mes de junio, cuando Texas experimentó una ola de calor, ERCOT solicitó a los residentes que limitaran voluntariamente su consumo de electricidad. Al igual que en SPP y MISO, la energía eólica juega un papel importante en la mezcla de generación de ERCOT.
SERC Central, una zona de evaluación que abarca partes de Tennessee, Georgia, Alabama, Missouri y Kentucky, tendrá un suministro eléctrico suficiente para cubrir los picos normales de demanda durante el verano. Las compañías de servicios públicos pueden implementar medidas de gestión de la demanda para alentar a los consumidores a ajustar voluntariamente su consumo de electricidad en caso de una demanda estival superior a lo habitual o de reparaciones importantes en los generadores.
Aunque Nueva Inglaterra cuenta con menos capacidad disponible este verano en comparación con el año pasado, se espera que todavía tenga recursos suficientes para satisfacer la demanda pico habitual durante el verano. En situaciones de demanda extrema o escasez de recursos, podría ser necesario obtener recursos de emergencia y suministro eléctrico de las áreas circundantes.
En un sistema eléctrico convencional basado en el carbón, la proporción de generación proveniente de fuentes de energía renovable es baja y las características de la demanda son relativamente estables. El equilibrio entre la oferta y la demanda, así como el funcionamiento seguro y estable del sistema eléctrico, se pueden garantizar mediante el aumento de la capacidad instalada de fuentes de energía controlables.
Sin embargo, en los últimos años, las fuentes de energía renovable, como la eólica y la solar, han experimentado un rápido desarrollo. Las características inherentes de estas fuentes, como la variabilidad, la fluctuación y la intermitencia, han generado una mayor presión en la regulación del sistema eléctrico a medida que se conectan en mayor proporción al sistema. Esto ha llevado a que el mecanismo para el funcionamiento seguro y estable del suministro de energía se vuelva más complejo.
En el contexto del cambio climático, es probable que aumente la frecuencia de fenómenos meteorológicos extremos en el futuro. Estos riesgos climáticos representan un desafío importante para el suministro eléctrico. Para hacer frente a la escasez de energía en situaciones extremas, se requiere acelerar la construcción inteligente del sistema eléctrico y promover la diversificación en la estructura del suministro de energía. Estas medidas son más efectivas para garantizar un suministro eléctrico robusto en un entorno cambiante.
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