La población mundial continúa creciendo y los dinamismos de las economías impulsan un creciente desarrollo en la demanda de energía eléctrica, particularmente en las naciones recientemente industrializadas. Las Naciones Unidas han estimado que la población mundial crecerá desde los 6 billones de hoy en día a 8 billones en el año 2020. Para el 2100, el planeta deberá acoger a 11 billones de personas.

Estudios globales muestran que el consumo de electricidad está directamente relacionado con el incremento de la población. El consumo eléctrico de los países en desarrollo y de las nuevas naciones industrializadas se espera que se eleve por sobre el 220% en los próximos 20 años, y en un 37% particularmente en los países industrializados.

Mientras en el 2000 el mundo consume cerca de 15.400 billones kilowatt horas, las proyecciones de consumo indican que se incrementará a 25.600 billones de kilowatt horas para el 2020. No es extraño entonces, que en los pasados años el incremento de la demanda haya sido la fuerza que está detrás del crecimiento de los sistemas eléctricos.

Calidad en transmisión: Un desafío para los planificadores de sistemas

Consecuentemente con el advenimiento de sistemas de transmisión más grandes y complejos, mantener la calidad pasa a ser un gran desafío para los planificadores. Las razones de ello se encuentran en flujos de potencia, fluctuaciones de carga y variaciones de voltaje. Como resultado, si la energía ha de ser transmitida en largas distancias en sistemas interconectados, medidas especiales se requieren para sostener los sistemas y mejorar sus prestaciones.

Los extensos blackouts en Estados Unidos y Europa han demostrado que a pesar de los innegables beneficios de la interconexión de sistemas, el riesgo de efectos en cascada no controlables existe cuando se enfrentan grandes bloques de potencia sincronizados. Futuros problemas de transmisión son esperables si se adicionan al sistema importantes fuentes de energía como las eólicas. El problema surge cuando los sistemas trifásicos existentes están subdimensionados y existe poca reserva en giro en los sistemas adyacentes.

En estos casos, la incorporación de tecnología puede apoyar los sistemas y mejorar la calidad de la transmisión. Una de las aplicaciones tecnológicas de mayor relevancia en sistemas de transmisión de potencia es la Transmisión en Corriente Continua HVDC. Desde los 60’, se ha impuesto como una tecnología eficiente de menor costo en grandes bloques de potencia. Hoy en día existe más de un centenar de sistemas de transmisión continua en el mundo con una capacidad de transmisión sobre 55 gigawatts, equivalente al 1,4 % de la capacidad de planta instalada mundialmente.

Areas de aplicación de la tecnología de transmisión HVDC

La transmisión HVDC siempre está presente cuando se alcanzan los límites técnicos y económicos de la transmisión convencional en corriente alterna.

1. Conexiones HVDC back-to-back: Esto aplica para conectar sistemas operando a distintas frecuencias o con diferentes esquemas de regulación. La potencia nominal de estas conexiones abarca entre 100 a 800 megawatts, y es el único sistema para conectar sistemas de distintas frecuencias.

2. Sistemas de transmisión de larga distancia HVDC: La segunda aplicación más frecuente es el uso de de la tecnología HVDC para transmitir en largas distancias. No importando la fuente de generación, el sistema HDVC se impone para distancias sobre 600 kilómetros, pues en distancias mayores, es la solución de menor costo por el nivel interior de pérdidas en comparación con la transmisión alterna.

Otra ventaja resulta del hecho de que las torres de transmisión pueden ser diseñadas en forma simplificada. Esto porque se precisan sólo dos conductores, en comparación con los tres requeridos en corriente alterna necesitando menor franja de servidumbre.

3. Cables submarinos HVDC: La tercera aplicación es la transmisión HVDC en cables submarinos. La transmisión en corriente alterna por cable submarino está restringida a 60-80 kilómetros principalmente por la reactancia propia del cable. La transmisión HVDC es la única solución para largas distancias. Hoy, los sistemas HVDC con cables submarinos unen sistemas en distancias mayores a 600 kilómetros con potencias hasta 1.000 megawatts, condicionados a profundidades no mayores a 80 mts.