Cuando las corrientes alterna y continua trabajan juntas
El cambio de los sistemas basados en los combustibles fósiles a las fuentes de energía renovables está impidiendo que los transformadores de potencia convencionales consigan satisfacer las nuevas necesidades de uso. A medida que seguimos avanzando en esta transición energética, los transformadores de estado sólido (SST, por sus siglas en inglés) se perfilan como la solución más destacada a este problema. Un artículo reciente publicado en el marco del proyecto TIGON, financiado con fondos europeos, ofrece ahora un estudio práctico y orientado a la aplicación de los SST con el propósito de arrojar algo de luz sobre el estado actual de esta técnica y sus desarrollos futuros. Como se describe en el artículo, «los SST son dispositivos electrónicos de potencia que permiten interconectar redes eléctricas separadas con distintos rangos de tensión o frecuencia, al tiempo que proporcionan aislamiento galvánico entre ellas gracias a una etapa electrónica de potencia de media frecuencia». El trabajo, publicado en la revista «Electronics», examina las capacidades y aplicaciones de la actual tecnología de SST, clave para el desarrollo de redes inteligentes avanzadas, redes híbridas y microrredes.
¿Qué pueden hacer los SST?
Los SST pueden describirse como dispositivos extremadamente flexibles que permiten una amplia gama de funcionalidades destinadas a mejorar la calidad de una red eléctrica y a ofrecer nuevos servicios que no están al alcance de los transformadores de potencia clásicos. Algunas de las funciones más útiles de los SST son la regeneración de la forma de onda, la regulación suave de la tensión y la frecuencia, la inyección de potencia reactiva y las funciones de control y protección del flujo de potencia. Estas funcionalidades dotan a los SST de una enorme utilidad en campos que exceden con creces los límites de las meras redes eléctricas. Así, tienen aplicaciones en ámbitos como los ferrocarriles, los centros de datos, las redes inteligentes y los parques eólicos marinos. «En lo que respecta a los parques eólicos marinos, la tendencia hacia el uso de aerogeneradores y centrales de mayor potencia nominal conlleva un aumento significativo de los costes de instalación y mantenimiento», se señala en el artículo. Sin embargo, al utilizar sistemas de SST, los buses de corriente continua de media tensión (MT) o de alta tensión «permiten interconectar los aerogeneradores, lo que reduce las pérdidas por transmisión de energía y los costes de instalación (ya que podrían eliminarse las subestaciones eléctricas ubicadas en alta mar)». Otros entornos donde esta tecnología ofrece aplicaciones destacadas son las plantas fotovoltaicas de grandes dimensiones, las estaciones de recarga de vehículos eléctricos y los sistemas de almacenamiento energético, así como los sectores marítimo y aeroespacial. «Los SST no solo parecen una solución atractiva debido a sus aplicaciones a bordo, sino también con vistas a su uso en muelles de carga marítimos y aeroespaciales. Este tipo de escenarios consumen mucha energía y exigen disponer de elevados flujos de potencia. Por ende, disponer de una estación de carga conectada directamente a la red de MT parece la mejor opción posible para la correspondiente red de distribución eléctrica. Los sistemas de SST son herramientas que permiten construir este tipo de muelles de carga». Entre las partes interesadas en el desarrollo de esta tecnología de SST encontramos centros de investigación y universidades, así como algunos fabricantes. «Las partes interesadas en cuestión proceden de todo el mundo, lo que deja claro el potencial manifiesto de esta tecnología. Además, varios fabricantes han participado en diversos proyectos de investigación y desarrollo localizados, lo que asegura la futura aceptación de la tecnología de SST por parte del mercado». En el artículo de TIGON (Towards Intelligent DC-based hybrid Grids Optimizing the network performance), aunque se destaca el enorme potencial de los SST, se hace hincapié también en que esta tecnología aún no se encuentra lo suficientemente madura como para penetrar de forma sustancial en el mercado de las aplicaciones mencionadas. Los SST «son equipos más complejos que comportan mayores requisitos de mantenimiento, algo que, sumado a sus avanzadas capacidades, se deja notar en su coste». Para más información, consulte: Sitio web del proyecto TIGON
Palabras clave
TIGON, transformador de estado sólido, transformador, potencia, red eléctrica, energía, tensión
