Transición energética global y su impacto en los transformadores de potencia

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• Fecha:2025-08-19 17:01:51
• Categoría:Intercambio técnico

Recientemente viajé a los Estados Unidos para asistir a algunas reuniones con las empresas de energía californianas y Distributech, una gran conferencia de la industria de la energía que enana cualquier cosa en Australia, en Dallas, Texas. Esta nota hace algunas observaciones de ese viaje y agrega algunas reflexiones sobre el reciente resultado de las elecciones en Australia para una buena medida.

Uno de los grandes placeres de viajar es que aprendes tanto sobre tu propio país como sobre el lugar que estás visitando. Algunos de los que me atascaron fueron:

· Mientras que nuestras ciudades parecen similares de un vistazo, una mirada más cercana a la infraestructura eléctrica de bajo voltaje en los Estados Unidos muestra que se enfrentan a algunos desafíos únicos causados por voltajes más bajos, y

· El costo de la electricidad en California en particular destaca el impacto para los clientes de recuperar los costos de la póliza de sus facturas de electricidad.

Las redes 

La red de bajo voltaje en los Estados Unidos funciona a 120 voltios, que es la mitad del nivel de voltaje de la mayoría de los otros países. Una implicación práctica impulsada por la física de una red de muy bajo voltaje es que para reducir el voltaje solo se puede usar un transformador bastante pequeño (20 kVA), y esto solo puede soportar cinco o seis cargas domésticas ordinarias.

Como resultado de esto, se pueden ver pequeños transformadores del tamaño de un bote de basura colgando de los postes en todo Estados Unidos. De hecho, hay unos 80 millones de ellos en el país, cada uno de los cuales sirve varias cargas pequeñas.

Esto está bien en un entorno donde la carga es constante, con poco crecimiento a largo plazo. El desafío para los Estados Unidos, sin embargo, es que estosTransformadoresNecesidad de acomodar un sistema de energía que se transforma rápidamente (disculpen el brateo). Con tan pocas cargas colgando de cada transformador, solo necesita tener unos pocos EV cargando al mismo tiempo, además de un evento de carga máxima normal y el transformador se deteriorará más rápidamente debido al estrés por calor.

Sobre una base individual, esto significa que la vida útil de un transformador se reducirá, y tendrá que ser reemplazado más a menudo. En una escala más amplia, esto podría aumentar significativamente el costo. Anecdóticamente, y Chat GPT no ha podido respaldar esto con datos duros, así que tómalo con un grano de sal, las tasas de falla de los transformadores en algunas áreas han aumentado de alrededor del 2% por año (digamos una vez cada 50 años) a alrededor del 5% por año (o una vez cada 20 años).

Esto ha llevado a las empresas de servicios públicos estadounidenses a considerar la mejora de la visibilidad y una gestión más activa de las cargas pequeñas. Los servicios públicos australianos, por otro lado, están trabajando hoy más activamente en la coordinación de la generación a pequeña escala para proteger la red y el sistema de energía.

Con nuestra red de bajo voltaje operando a 240 voltios, yTransformadores más grandes(200-315 kVA) que atienden a 40 o más hogares, es poco probable que veamos las mismas fallas de activos impulsadas por la carga que surgen en Australia a principios de este viaje a largo plazo hacia la electrificación de los electrodomésticos domésticos alimentados con líquido y gas. Esto debería darnos tiempo para aprender de nuestros colegas estadounidenses, al igual que hoy están aprendiendo de nosotros sobre la gestión de la producción solar excesiva en las redes.

Los precios 

Cuando le pregunté al taxista del aeropuerto de San Francisco cuál era el precio de la electricidad, mi mandíbula golpeó el piso y mis cejas golpearon el techo. Un promedio de alrededor de 43 centavos de dólar por kWh. Eso es alrededor de 66 centavos australianos.

Durante los siguientes días, en una reunión con las empresas de servicios públicos y los reguladores, quedó claro que, si bien había bastantes factores comunes que aumentaban los precios (costo del gas, restricciones de la cadena de suministro, etc.), también había varios factores que parecen ser descomunales en California en comparación con Australia. El hilo común es que estos costos parecen ser impuestos principalmente para cumplir con los objetivos de las políticas.

En primer lugar, hay políticas de descarbonización, como los estándares de cartera renovable, un esquema de límite y comercio de carbono, y los costos de desmantelar las plantas nucleares y de gas, mientras que el mercado mayorista de energía está algo limitado. Dependiendo de la utilidad, estos costos oscilan entre el 15 y el 30 por ciento del precio de la electricidad. Si bien tenemos muchos costos similares en Australia, constituyen un componente mucho más pequeño del precio de la electricidad, alrededor del ocho al diez por ciento.

En segundo lugar, existen políticas para reducir los incendios forestales, asegurar contra los daños causados por la infraestructura eléctrica y hacer que la infraestructura eléctrica sea más resistente al cambio climático. Esto incluye programas masivos para evitar igniciones causadas por la red y para la infraestructura subterránea de baja tensión para evitar el impacto durante los incendios. Alrededor del 20 al 30 por ciento del precio de la electricidad en California es impulsado por estos costos.

En mi día libre en San Francisco conversé con algunas personas en los Jardines Botánicos de una familia migrante que había vivido en el área durante más de una década. Si bien comenzamos a discutir qué tan alto crecería el Gymea Lilly en la sección australiana, nos mudamos rápidamente al sector energético. Lo que me sorprendió fue una clara sensación de enojo y de ser defraída por las empresas de servicios de energía locales, así como una profunda falta de confianza en que las empresas de servicios públicos tienen los intereses de los clientes de energía en el corazón cuando toman decisiones. Esta interacción muestra los puntos de vista de solo unos pocos puntos de datos de las perspectivas de "información privilegiada no energética" de mi viaje. En cualquier caso, destaca que la experiencia vivida de los clientes en sus billeteras y la confiabilidad de su servicio es fundamental para la confianza del consumidor en la red, y una lección que no debemos olvidar aquí en Australia.

Con un resultado político resonante en Australia el mes pasado, la tentación podría ser profundizar en el barril de las políticas que se han dejado de lado por ser demasiado difíciles de superar en el proceso parlamentario. Las lecciones de una corta estadía en los EE. UU. Son que resistir esa tentación a favor de un enfoque láser en políticas que harán una diferencia significativa en los resultados que importan para los clientes nos establecerá a todos bien para mantener la confianza del consumidor en el sistema de energía para el próximo ciclo político y más allá.