No és gaire freqüent rebre comentaris al blog però la
setmana passada en vaig rebre un, d’en Joan, que em va fer pensar que potser moltes persones no tenen els conceptes clars en relació al transport d’energia.
Sovint s’explica que als inicis de la distribució elèctrica (l’època de Tesla i Edison) es va optar pel corrent altern perquè era més fàcil transportar corrent altern a llargues distàncies. Aquesta explicació, que en el fons és certa, és una simplificació que ha permès entendre el sistema elèctric durant moltes dècades però, en canvi, fa difícil comprendre les noves superxarxes de transport en corrent continu. Anem a comentar unes quantes diferències:
Una línia de corrent altern amb uns determinats fils permet transportar menys energia que una de corrent continu perquè en corrent altern hi ha una pèrdua de tensió a causa de la inductància dels fils i això s’ha de compensar fent-los més grans.
En una línia de corrent altern apareix un efecte capacitiu que fa que una part del corrent que entra a un costat de la línia no surti per l’altre. Quan la línia és llarga aquest efecte és gran i hi ha una distància màxima a partir de la qual no té sentit fer la línia. Per solucionar el problema, en línies llargues cal posar subestacions intermèdies proveïdes de bobines que compensin aquest efecte. Això fa que les línies de corrent continu puguin ser molt més llargues que les de corrent altern.
El corrent que passa per una línia provoca pèrdues. Aquestes pèrdues augmenten amb la distància i són proporcionals al quadrat del corrent. Per mantenir aquestes pèrdues dins uns límits raonables el que es fa és que les línies que han de transportar molta potència a distàncies grans treballen a tensions més altes. A les centrals cal, doncs, elevar el nivell de tensió per transportar l’energia i en les zones de consum cal baixar la tensió per posar-la en els nivells raonables per al seu us final.
En corrent altern és molt fàcil canviar el nivell de tensió fent servir transformadors. En canvi, en corrent continu és complicat i car ja que són necessaris uns convertidors electrònics (que treballen amb elevades tensions i potències) que no van ser d’ús comercial fins a finals del segle XX.
Així, durant els inicis de l’electrificació i la major part del segle XX va resultar que l’única manera de transportar l’energia a grans distàncies (desenes de quilòmetres) era el corrent altern. Si s’hagués fet en corrent continu s’hauria hagut de transportar a tensions relativament baixes i, per tant, a distàncies molt més curtes.
Actualment hi ha disponibles convertidors que permeten elevar o reduir el nivell de tensió en corrent continu i fins a tensions de centenars de kilovolts. Això ha permès repensar algunes coses. Cal tenir present, però, que aquests convertidors són complicats i cars i això fa que només tingui sentit posar-ne dos a cada línia o en alguns casos tres o quatre.
Les energies renovables són altament variables i sovint ens trobem que a una zona del continent hi fa sol, en una altra bufa el vent i en una tercera hi fa molt fred i neva i els climatitzadors van al límit. Si hi haguessin xarxes transcontinentals es podria portar l’energia dels llocs on es genera als llocs on es consumeix. Però no es poden fer fàcilment línies transcontinentals en corrent altern i, en canvi, sí en corrent continu. D’aquí surt la idea de superxarxa.
Una superxarxa és una xarxa de corrent continu a molt alta tensió que uneix els nusos principals de les xarxes de corrent altern de les zones per on passa. D’aquesta manera es pot portar l’energia de les zones excedentàries a les deficitàries en forma molt eficient. Cal tenir present que, a més, en corrent continu podem controlar el flux de portència i la seva direcció, cosa que és quasi impossible en corrent altern.
Ja hi ha algunes superxarxes en expansió actualment i en aquest blog ja hem parlat de la
xarxa xinesa i d’
un tram alemany de la xarxa europea. També vam parlar de la proposta d’una
superxarxa intercontinental.
La primera fotografia correspon a una línia de transport en corrent continu, la segona a la comparativa de les línies necessàries per transportar la mateixa energia en corrent continu i en corrent altern i la tercera correspon a un convertidor per a corrent continu d'alta tensió.
