De acuerdo con el próximo estudio sobre resiliencia de redes eléctricas de la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos, se espera que la demanda de electricidad en hogares, empresas y transporte estadounidenses, entre otros, crezca en un 50 % para el 2050. A nivel mundial, la demanda de electricidad ha crecido al doble de velocidad que la demanda energética total durante la última década. Este cambio hacia la electrificación se está acelerando a medida que aumenta la demanda mundial de vehículos eléctricos y nuevas tecnologías comerciales, como las bombas de calor mejoradas, comienzan a sustituir a las tecnologías tradicionales en hogares y empresas.
La aceleración de la adopción de sistemas electrificados requiere una red eléctrica robusta y resistente que pueda soportar las crecientes necesidades energéticas. Además, los fenómenos meteorológicos extremos son cada vez más frecuentes, lo que impulsa la necesidad de sistemas que protejan las infraestructuras esenciales. La red eléctrica de EE. UU. cuenta con más de 9000 fuentes de generación conectadas por más de 600 000 millas de líneas de transmisión. Gran parte de esta tecnología se instaló en las décadas de 1960 y 1970 y, aunque se ha ido adaptando con el paso de los años para incorporar la automatización y otras tecnologías modernas, la red depende en gran medida de equipos antiguos.
La combinación del envejecimiento de los equipos y el aumento de la demanda plantea retos. Las amenazas físicas, como las condiciones meteorológicas y el vandalismo, junto con el riesgo creciente de ciberataques, pueden interrumpir las operaciones fundamentales de la red. Para garantizar el funcionamiento de la red, es importante que las empresas de servicios públicos y los operadores de la red encuentren soluciones que protejan contra las interrupciones y mitiguen su impacto en los consumidores de energía. A continuación, se presentan tres tecnologías clave que deben tenerse en cuenta:
Protección contra rayos
Una de las mayores amenazas para la infraestructura de producción y distribución eléctrica son los rayos. Las instalaciones de energía renovable, como los aerogeneradores, son muy vulnerables a los rayos, al igual que las subestaciones eléctricas que conectan las líneas de transmisión de larga distancia con las redes eléctricas locales.
Para este tipo de aplicaciones, los pararrayos y cables estándar no siempre son suficientes. En aplicaciones de subestaciones, tender cables sobre equipos electrificados puede suponer un riesgo para la seguridad si los cables se oxidan y se caen. En aplicaciones de energía eólica, las turbinas en movimiento y las estructuras altas plantean retos de diseño. Recientemente, nVent ayudó a un cliente a diseñar un sistema de protección personalizado para una instalación de energía eólica marina.
Otra opción que pueden considerar los operadores de redes eléctricas es la protección activa contra rayos. Los sistemas de protección activa crean una zona de protección sobre una estructura, dentro de la cual los terminales aéreos atraen los rayos. El diseño de estos sistemas cuenta con el respaldo de un software de diseño patentado y asistencia técnica. El terminal aéreo Dynasphere de nVent ERICO ofrece un punto preferente para la descarga de rayos que, de otro modo, impactarían y dañarían una estructura desprotegida. La función principal de un terminal aéreo es capturar y dirigir de forma proactiva el impacto del rayo hacia un punto preferente, de modo que la corriente de descarga pueda dirigirse a través de un conductor descendente hacia el sistema de conexión a tierra.
Sistemas de conexión a tierra
Todos los sistemas eléctricos requieren una protección contra sobretensiones y una conexión a tierra adecuadas. La corriente siempre fluye por la ruta de menor impedancia, e incluso los sistemas eléctricos mejor diseñados pueden correr el riesgo de sufrir corrientes de falla provocadas por rayos, fallas en los equipos o sobrecargas de las fuentes de energía.
Para mejorar la resiliencia de la red, todos los equipos requieren buenos sistemas de conexión a tierra y unión que tengan en cuenta las condiciones del suelo, los patrones estacionales y otras consideraciones específicas que varían de un sitio a otro. Con base en estos factores, podrían ser necesarios diferentes tipos de conexiones, como mecánicas, de compresión o exotérmicas, para asegurarse de que los sistemas de conexión a tierra y a la red eléctrica funcionen de manera eficaz. nVent ofrece soluciones de conexión a tierra y de unión y experiencia para apoyar a los operadores de redes eléctricas y servicios públicos mediante un proceso de diseño adaptado a las condiciones del sitio.
Almacenamiento de energía
Incluso las celdas de energía mejor protegidas sufrirán interrupciones ocasionales. Cuando esto sucede, el almacenamiento de energía puede desempeñar un papel fundamental en la protección de los servicios esenciales contra las interrupciones. El almacenamiento de energía también se utiliza en aplicaciones comerciales e industriales para mejorar la confianza en la disponibilidad energética y reducir los costos mediante el uso de la energía almacenada en momentos en los que la energía de la red es especialmente cara o no está disponible.
Además, el almacenamiento de energía en baterías es una tecnología fundamental para reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles y construir un futuro con bajas emisiones de carbono. La generación de energía renovable es fundamentalmente diferente de la generación tradicional de energía a partir de combustibles fósiles; en las aplicaciones renovables, la energía no se puede producir bajo demanda. El carbón se puede quemar siempre que se necesite energía, mientras que la energía eólica y solar dependen del viento y del sol. La energía solar plantea un problema particular, ya que no se puede producir durante las horas de mayor demanda energética: por la noche.
Esta diferencia fundamental hace necesario el almacenamiento de energía en baterías, ya que desacopla el momento de la generación del momento del uso y permite suministrar energía cuando los consumidores la necesitan. Los sistemas de almacenamiento de energía son fundamentales para lograr la independencia energética, ya que permiten una mejor utilización de los recursos renovables y, al mismo tiempo, mejoran la confiabilidad de la red y la estabilidad de los precios.
nVent ofrece una variedad de soluciones para mejorar el rendimiento, la seguridad y la confiabilidad de los sistemas de almacenamiento de energía. Nuestras soluciones de conexión a tierra, unión, conexión eléctrica y gabinetes ayudan a nuestros clientes de almacenamiento de energía a establecer conexiones seguras entre los estantes de baterías, los convertidores de energía y los inversores, y protegen esos sistemas de posibles interrupciones. Nuestros conductores de baja tensión y soluciones de refrigeración también añaden resiliencia y aumentan la flexibilidad de diseño en los sistemas de almacenamiento de energía, lo que permite a los ingenieros reducir el espacio ocupado por las instalaciones de almacenamiento de energía.

Soluciones para centros de datos
Con más de 15 años de experiencia en refrigeración líquida, la amplia experiencia técnica en aplicaciones y la presencia global de nVent permiten crear soluciones eficientes que garantizan un rendimiento y una confiabilidad óptimos para los entornos informáticos avanzados de nuestros socios.
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