HVDC High-Voltage Direct Current

Una planta de HVDC de Siemens en India

Saludos queridos lectores, me alegra ver como día a día nuestro blog toma mas fuerza, y crece en numero de visitas y contenido.

Cabe aclarar que por mas grande que parezca esta entrada trataré de hacerla lo mas clara y concisa posible, por lo que espero que se tome querido lector, el tiempo de leerla a detalle.

Sin mas preambulos, en esta entrada trataremos un tema de gran relevancia que nos abre un poco los ojos a las nuevas tendencias que poco a poco se imponen en el ámbito de las máquinas eléctricas. Sin duda un tema excitante que estoy seguro cautivará a mas de uno.

Estoy seguro querido lector de que la curiosidad debe estarle matando, asi que acabaré con esa agonía, el tema que trataremos en esta entrada es ni mas ni menos que: LA CORRIENTE DIRECTA DE ALTO VOLTAJE!!!

Ya desde hace varios años este tema había cautivado mi atención, pues en cierta ocasión una admiradora me hizo una pregunta al respecto. Y esta era: Porque usamos corriente alterna en lugar de corriente directa?

Sin duda al principio la respuesta es facil, pero si nos detenemos a pensarlo mas detenidamente, nos daremos cuenta de que en realidad las razones no son tantas.

Bueno le comenté esto a un muy buen amigo mío en el área de desarrollo de Siemens, y parece que despues de pensarlo bien a el también le llamo la atención esta interrogante. Despues de años de desarrollo ahora le muestran al mundo los modernos sistemas de transmisión de corriente directa de alto voltaje.

Este tipo de energía sin embargo, mas alla de lo que podamos pensar, es en verdad longeva, si asi es, longeva. Y es que al comienzo de la historia de la electricidad, los padres de grandes inventos en éste ambito se debatían entre cual de las 2 corrientes, alterna y directa era la indicada para trabajar con ella. Para ser mas concretos Nikola Tesla representando a la corriente directa y Thomas Edison representando la corriente alterna, sostuvieron una larga batalla para demostrar que su tipo de energía era la mas apropiada, esta batalla duró varios años y durante este tiempo se construyeron lineas de transmisión con ambos tipos de corriente, como dato cultural, la silla eléctrica nació de la batalla de estos cientificos por probar cual de las 2 energías era mas peligrosa para el ser humano, en fin, en este contexto hitstórico, una de las primeras redes de transmisión de corriente directa data del año 1889 en Italia, el llamado Acquedotto de Ferrari-Galliera, nada reciente cierto? Sin embargo estoy seguro querido lector de que si esta leyendo este blog no es porque sea un apasionado de la historia, por lo tanto cerraré esta ventana al pasado con el porque se optó por corriente alterna y no corriente directa. La transmisión de energía electrica a largas distancias plantea diversos retos, y uno de ellos es que a muy grandes distancias la resistencia del cable consume gran parte de la energía, sin embargo el cable se opone al paso de la corriente, por lo cual elevar el voltaje en la red disminuye la corriente al mantener la potencia constante, y esto es el porque de que todas las redes de transmisión manejen voltajes del orden de los Kilovolts. Sin embargo la pobre protagonista de nuestra historia, la corriente directa, llevaba todas las de perder en los años 1900, debido a que la elevación del voltaje en corriente alterna es relativamente sencilla, un transformador, una maquina reltaivamente sencilla y barata hacía el trabajo mientras que para elevar el voltaje de la corriente directa se requería de mucho mas presupuesto e investigación. Este querido lector fue el porque de que la corriente alterna dominara durante todo el siglo XX.

El transformador, esa mágica máquina fue un golpe directo al estomago de la corriente directa. Los años pasaron y la tecnología en semiconductores avanzó, y sin que nos dieramos cuenta de pronto teníamos dispositivos que podían facilmente elevar el voltaje de la corriente directa, aunque no muy populares, las Válvulas de arco de mercurio (no es un semiconductor), Los tiristores y Los Mosfets permiten que se pueda elevar el voltaje en corriente directa.

Aqui una Válvula de arco de mercurio

Ahora solucionado el problema de elevar el voltaje en corriente directa, el panorama pinta mejor que nunca para nuestra protagonista la corriente directa.

Y es que ests elevadores de voltaje funcionan tan bien que permiten elevar voltajes hasta casi MegaVolts, esto se traduce en muy poca perdida de potencia en los cables. En general una red moderna de transmisión de corriente directa tiene una pérdida del 3% por cada 1000km. Y esque las ventajas de la CD por sobre la AC son mcuhas como por ejemplo:

• La capacitancia de los cables no es problema para la CD, especialmente en entornos donde esto es todo un problema en AC como los cables submarinos.
• Se puede transmitir de punto a punto sin "TAPS" intermediarios, lo que reduce el costo de mantenimiento.
• Se puede incrementar la capcidad de una red existente donde los costos de mejorarla son muy altos
• Se puede sincronizar con redes existentes de AC
• Estabiliza las corrientes de AC y disminuye las corrientes de corto circuito.
• Reduce el costo de las nuevas lineas, ya que no se necesitan multiples fáses y se pueden utilizar cables mas delgados, ya que la corriente directa no sufre del efecto "Skin" que sufre la corriente alterna, este efecto hace que la corriente tienda a circular por la superficie del cable y no ocupe su centro.
• Facilita la comunicación entre redes AC que utilizan distintas especificaciones de fase o voltaje.
  

En fin, las ventajas son bastantes, sin embargo, no todo es color de rosa, tambien se muestran desventajas para nuestra protagonista, estas ventajas sin embargo se presentan especificamente al momento de convertir, switchear y controlar la corriente, ya que los mecanismos para esto, aun no son lo suficientemente eficientes y representan mas perdidas que lo mismo que representaría una red de corriente alterna, especialmente en distancias cortas. Esto aunado a un costo mucho mas alto de estas terminales.

Actualmente existen diversas redes a nivel mundial que operan con esta tecnología especialmente en lugares extensos donde sus ventajas sobrepasan por mucho a la corriente alterna, como china, rusia y australia.

Si bien aún su uso esta mucho menos popularizado que el de la AC les recomiendo que no le quiten los ojos de encima a nuestra protagonista de esta historia la DC ya que el futuro pinta muy prometedor para ella, mientras que los cientificos descubren nuevos materiales y técnicas que hacen de los dispositivos necesarios para su implementación mas costeables y eficientes.

Quien sabe, quisas en algunos años solamente usemos DC (revuelcate en tu tumba Edison).

Saludos y no olviden firmar el blog y mantenerse sintonizados. Agradezco sus correos, y cartas, especialmente de mi club de fans en Toronto.