El camino de la electricidad, de la generación a la distribución
La energía que llega a los hogares e industrias brasileñas no aparece por arte de magia: tiene que recorrer un camino lleno de etapas y tecnologías complejas. Desde la generación hasta la distribución, cada etapa desempeña un papel importante para garantizar que sea eficiente, sostenible e ininterrumpida. Entienda cómo ocurre esto.
¿Qué es la electricidad?
En física, la energía se define como la capacidad de realizar una acción, como mover o calentar objetos. Una de las formas de energía más conocidas es la energía eléctrica -o electricidad-, que es el flujo de cargas eléctricas, positivas o negativas.
Todos los materiales están formados por moléculas, que a su vez están formadas por átomos. Estos átomos tienen partículas más pequeñas, como neutrones, protones y electrones. Cuando estas partículas se mueven, generan cargas eléctricas de forma natural.
Cuando este flujo de cargas se produce de forma organizada en el interior de un conductor, entre dos polos, se forma una corriente eléctrica. Así es como funcionan los dispositivos electrónicos.
¿Cómo se descubrió la electricidad?
La electricidad fue descubierta en el siglo VI a.C. por el filósofo griego Tales de Mileto, quien, al frotar ámbar con seda y otros objetos, se dio cuenta de que se cargaba y los atraía. Desde el siglo XVII, científicos e inventores han realizado diversos experimentos que dieron lugar al modelo actual, perfeccionando el proceso a lo largo de la historia.
En 1752, Benjamin Franklin afirmó que el rayo es electricidad. A lo largo del siglo siguiente se crearon diversos modelos de bombillas, generadores y baterías. En 1879, Thomas Edison inventó una bombilla que podía utilizarse unas 40 horas sin fundirse, la primera comercialmente viable, y luego instaló una central eléctrica para vender electricidad a sus clientes. El problema de la transmisión fue resuelto por Nicola Tesla en las décadas siguientes, ampliando el uso de la electricidad.
En la actualidad, puede utilizarse para diversos fines, desde los electrodomésticos hasta el accionamiento de la maquinaria en las fábricas. En Brasil, la industria es la mayor consumidora, seguida de los hogares, según datos del Anuário Estatístico da Energia Elétrica.
La primera central hidroeléctrica de Brasil se construyó en 1889 en Minas Gerais. En los años siguientes, ciudades como Río de Janeiro y Porto Alegre recibieron servicios de alumbrado público y tranvías eléctricos.
¿Cuáles son las formas de energía?
El químico francés Antoine Lavoisier es conocido por el Principio de Conservación de la Masa, que resumió en la famosa frase: "En la naturaleza, nada se crea, nada se pierde, todo se transforma". Esto también se aplica a la electricidad que utilizamos a diario, ya que se genera a partir de otras formas de energía: potencial y cinética.
- Energía potencial: energía almacenada, lista para ser utilizada.
- Energía cinética: energía en movimiento, capaz de ejercer fuerza y mover objetos.
Un ejemplo de su funcionamiento son las centrales hidroeléctricas, que generan gran parte de la electricidad que abastece a Brasil. El agua de los ríos tiene energía potencial y, cuando se mueve en cascada, esta energía se transforma en energía cinética, que hace mover las turbinas de la central. Después, un equipo llamado generador la convierte en energía eléctrica.
¿Cómo funciona el sistema eléctrico en Brasil?
En Brasil, la electricidad pasa por tres etapas principales hasta llegar al consumidor final: generación, transmisión y distribución - y éstas son realizadas por empresas públicas y privadas, que operan a través de concesiones obtenidas en subastas reguladas por la Agencia Nacional de Energía Eléctrica (Aneel).
Aneel establece normas y directrices para asegurar que esas instituciones sean remuneradas adecuadamente, garantizando la eficiencia y la continuidad del servicio de energía en el país.
Además, gran parte de la energía de Brasil está conectada al Sistema Interconectado Nacional (SIN), una red que integra la mayoría de las centrales generadoras con las líneas de transmisión. El SIN cubre casi todo el territorio nacional y permite transportar la energía de forma eficiente entre las distintas regiones.
Esto significa que si una región genera más energía de la que consume a través del SIN, el excedente puede transferirse a otras zonas, equilibrando la oferta y la demanda en el país. Sin embargo, todavía existen cerca de 250 áreas aisladas, como el archipiélago de Fernando de Noronha (PE) y varias regiones de la Amazonia, que no forman parte del SIN y funcionan de forma independiente, con sistemas aislados.
Para entender cómo funciona el sistema eléctrico en su totalidad, hay que saber cómo funcionan estas fases y cómo contribuyen a la energía que se suministra al consumidor final:
Generación de energía
La energía puede generarse a partir de diversas fuentes, como el agua de los ríos, el viento, el sol y el gas natural. En Brasil, la mayor parte de la matriz eléctrica, que es el conjunto de recursos utilizados para satisfacer la demanda del país, es limpia y renovable.
Las centrales hidroeléctricas son la principal fuente de energía del país, aprovechando la fuerza de los ríos para mover turbinas y generar electricidad, pero la energía eólica también está ganando terreno.
Brasil tiene un gran potencial para este tipo de generación, especialmente en el nordeste, debido a los fuertes y constantes vientos de la región. Otra fuente que también está creciendo en el país es la energía solar, debido a las excelentes condiciones de irradiación solar de Brasil. Se espera que supere a la hidroeléctrica en 2040.
¿Cómo se genera la energía?
El proceso de generación de electricidad varía en función de la fuente utilizada:
Hidroeléctrica:
En las centrales hidroeléctricas, el agua se almacena en grandes embalses. Cuando se libera, obliga a los álabes de la turbina a moverse y girar, produciendo así energía.
Eólica
En los parques eólicos, se instalan grandes aerogeneradores en zonas con vientos fuertes y constantes. Estos vientos hacen que las hélices se muevan y generen electricidad.
Solar
La energía solar se capta mediante una tecnología llamada paneles solares fotovoltaicos, que convierten la luz solar directamente en electricidad.
El Operador Nacional del Sistema Eléctrico (ONS) es el organismo responsable de gestionar estos recursos, planificar las necesidades y activar las centrales de cada fuente para generar energía suficiente para satisfacer toda la demanda.
| Curiosidad |
| Además de las grandes centrales eléctricas, está en auge la generación distribuida (GD), en la que la producción se realiza a pequeña escala, ya sea mediante sistemas fotovoltaicos instalados en los tejados de viviendas y empresas o en pequeños parques. En estos casos, la energía puede servir al propio inmueble o generar créditos en la factura de la luz. |
Transmisión de potencia
Tras generarse en las centrales, la energía se encamina a las subestaciones, donde los transformadores elevan el voltaje de la red, lo que permite enviarla a través de las líneas de transmisión. Estas líneas, formadas por cables y torres metálicas, se instalan en lugares estratégicamente seleccionados para conectar los generadores con los centros de consumo, atravesando carreteras, zonas rurales e incluso ríos.
El país cuenta con una red básica de transmisión de cerca de 175.000 kilómetros, que atraviesa todos los estados y el Distrito Federal. La interconexión a través de estas líneas permite la transferencia de energía, lo que tiene ventajas como la seguridad, la sinergia operativa y la posibilidad de aprovechar eficientemente los diferentes regímenes hidrológicos.
¿Por qué la electricidad se transmite a alta tensión?
La electricidad se transmite a alta tensión para garantizar que la electricidad pueda transportarse a largas distancias de forma eficiente, con la menor pérdida de energía posible.
En el Sistema Interconectado Nacional, esta tensión puede superar los 230.000 voltios. Cuando la electricidad llega a los centros de consumo - como ciudades e industrias - esta tensión es reducida de nuevo a niveles más bajos (110 o 220 voltios) por otros transformadores en la etapa de distribución, para llegar al consumidor.
Distribución
La distribución es la etapa que garantiza que la energía llegue a los hogares, comercios, industrias, establecimientos comerciales y alumbrado público. Es decir, al día a día del cliente final. En Brasil, existe un sistema de concesión del servicio de distribución, en el que empresas públicas y privadas gestionan el suministro de acuerdo con las normas de la Aneel.
Las concesionarias que realizan esta distribución son responsables de garantizar que la energía, después de pasar por la transmisión, llegue al consumidor de forma segura y continua. Para ello, utilizan una compleja red de postes, transformadores y cables que conectan las subestaciones a las viviendas.
El trabajo de estas empresas va más allá del suministro de energía, e incluye también el mantenimiento de la red, la resolución de problemas y la ampliación de la infraestructura a nuevas zonas.
Comercialización de la energía
La comercialización de energía es la fase del sistema eléctrico en la que la energía generada por las centrales eléctricas se compra y se vende antes de llegar al consumidor final. En Brasil, esta comercialización tiene lugar de dos formas principales: en el Entorno de Contratación Regulada (ACR) y en el Entorno de Contratación Libre (ACL).
- Entorno de Libre Contratación (ACL): Modalidad en la que los consumidores eligen libremente a sus proveedores de electricidad. En este entorno, consumidores y proveedores pueden negociar entre sí las condiciones comerciales, tales como: precio, cantidad de energía contratada, periodo de suministro, fecha de pago, entre otras, proporcionando a los consumidores importantes ahorros.
- Entorno de Contratación Regulada (ACR): Compra y venta de energía de forma estandarizada y regulada por el gobierno. Los distribuidores de energía participan en subastas públicas para adquirir la energía que van a distribuir, a un precio fijado y regulado por Aneel. En este sistema, los consumidores finales no pueden elegir a su proveedor de energía y son atendidos exclusivamente por el distribuidor responsable de su región.
A pesar de sus ventajas, el ACL sigue estando restringido a consumidores con una demanda mínima de energía, y resulta más atractivo para industrias y grandes empresas. Pero la tendencia es que esta modalidad se amplíe progresivamente y llegue a más clientes en todo el país. Se está debatiendo la posibilidad de abrir completamente el mercado, lo que permitiría a los consumidores residenciales y a las pequeñas empresas elegir también a sus proveedores.
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