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Prefacio

Este texto sobre sistemas eléctricos de potencia, con una intención y espíritu bastante osados, pretende ayudar a la formación del estudiante latinoamericano de Ingeniería Eléctrica. Para ello, parte por reconocer dos realidades que condicionan esta pretensión:

·         La primera es que existen pocos textos en español, aplicados a nuestras realidades, que faciliten la docencia universitaria y potencien la formación de los nuevos profesionales. Es obvia, entonces, la necesidad de contar con un texto en nuestro idioma común, adecuado a las necesidades actuales de los alumnos, que les permita superar la disociación existente entre los criterios teóricos con los que se debiera planificar y operar los Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP) y la realidad práctica en que se desenvuelven los Mercados Eléctricos Competitivos (MEC).

·         La segunda realidad es justamente la existencia de esta disociación entre el análisis técnico, destinado a establecer las características básicas de los elementos de un SEP, que aseguren al menos una calidad suficiente de servicio, y el análisis económicista, destinado a minimizar costos, maximizar utilidades, etcétera, análisis que no siempre parte de un respeto por la calidad del servicio entregado.

Frente a este estado de cosas, la pretensión de este texto es, por una parte, recordar a todos los interesados en los sistemas de potencia, cuáles son las características básicas de ellos, cuáles las reglas físicas y económicas que rigen su comportamiento, de manera de respetarlas y considerarlas adecuadamente en la planificación de nuevas instalaciones y en la operación de las existentes y, por la otra, presentar las bases de la teoría económica que se pretende aplicar a un sector que constituye un monopolio natural y que intercambia muchos productos de disímil comercialización (potencia activa y reactiva, en horas de punta y fuera de ella; energía; manejo de embalses de distinta capacidad; regulación de frecuencia; disponibilidad; reserva y apoyo mutuo; etcétera, etcétera), teoría que está hasta cierto punto en evolución, y donde es claro que falta un texto que la presente adecuadamente.

Este texto es una actualización y complementación de dos libros anteriores, los “Apuntes de Sistemas Eléctricos de Potencia”, de Walter Brokering, 1978, y “ Ñom Lüfke, o el Rayo Domado”, de Walter Brokering, Rodrigo Palma y Luis Vargas, 2008. Buscando una forma que permita ir actualizando el documento con mayor frecuencia, Walter Brokering y Rodrigo Palma se animaron a plantear en forma conjunta esta versión para plataforma web, que además tiene la ventaja de ir acompañada de diversas aplicaciones y herramientas de simulación accesibles.

La necesidad de actualización y complementación frecuente del texto resulta clara si se piensa en el desarrollo acelerado que han tenido los SEP en estos últimos diez años. Temas que han tenido una evolución importante son, por ejemplo:

·         La maduración a nivel técnica- y económicamente competitivo de algunas energías renovables, tales como las energías eólica y solar;

·         La aparición masiva de pequeña generación distribuida en las redes de distribución, con los consiguientes problemas de manejo, protección de las redes, desarrollo de medidores inteligentes, operación durante emergencias, modificaciones reglamentarias, etcétera.

·         La necesidad ecológica imperativa de descarbonizar la generación eléctrica, tanto por razones económicas como medioambientales, buscando mitigar y limitar el cambio climático;

·         La posibilidad de hacer inteligentes los sistemas de transmisión y las redes de distribución, aprovechando las herramientas de control modernas y las posibilidades que dan las telecomunicaciones;

·         La electro movilidad, esto es, el reemplazo, en el transporte, de los combustibles fósiles por baterías o por motores a hidrógeno, que son ambos fuertes consumidores de electricidad en su recarg

·         También los temas tradicionales de planificación y operación de los SEP están en procesos de revisión y adaptación a los nuevos escenarios. Por ejemplo, ¿cómo operar de manera segura con una alta penetración de energía variable (y a veces muy variable)?, ¿Cómo alcanzar flexibilidad y resiliencia?, ¿qué nuevos modelos de negocio se requieren?, ¿de qué forma afectará la ciberseguridad a la operación de los sistemas?, etcétera.

Para el desarrollo de las diversas materias se ha mantenido una posición intermedia entre el tratamiento tradicional, que sobre la base de aproximaciones y métodos gráficos entrega una visión más tangible de los fenómenos involucrados, y el tratamiento analítico moderno, con ayuda de computadores digitales, que es de carácter (a veces demasiado) abstracto. En este último sentido, se ha tratado (hasta donde lo permiten nuestras limitadas capacidades de comprensión, síntesis y claridad de exposición) de ser lo más claros posible en las explicaciones correspondientes.

El libro contiene unas 535 figuras e ilustraciones, que facilitan enormemente la comprensión (parodiando el refrán, una figura vale más que mil palabras), así como unas 65 tablas con antecedentes prácticos, además de ejemplos numéricos resueltos.

El sitio web del libro (sepsolar.centroenergia.cl) reúne aplicaciones multimedia que ayudan a profundizar los conocimientos presentados en los distintos capítulos, e incorpora una versión especialmente preparada de nuestro programa DeepEdit para simulaciones de SEP, en la cual se incluyen múltiples opciones de simulación y redes de algunos países como Chile, Colombia, Bolivia y Argentina. En todo caso, la intención no es plantear ejemplos referidos a un país determinado, sino recalcar la universalidad de las situaciones, y permitir al usuario el análisis personal de muchos problemas y un entendimiento más directo e intuitivo de los fenómenos estudiados.

En relación al uso de programas computacionales, nos parece oportuno prevenir al lector contra el uso no suficientemente crítico de tales programas, que son cajas negras a las que se tiende a creer a pie juntillas, olvidando que tienen la mala costumbre de entregar resultados equivocados, si hay algún error en los datos con los que trabajan.

El esfuerzo desarrollado al preparar este texto ha sido grande. Como es obvio, los avances en la tecnología y los cambios en el medio dejarán pronto obsoletas partes del libro, pero estaremos plenamente gratificados si el producto sirve, al menos por un tiempo, a los estudiantes para iniciarse en el complejo mundo de los SEP y los MEC, y a quienes ya trabajan en ellos, para mejorar la comprensión de los fenómenos que están ocurriendo permanentemente en los sistemas existentes.


Los autores

 

 

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