El transporte de electricidad en China: la larga marcha hacia las redes inteligentes

Para apoyar la actividad de China, primera potencia industrial del mundo y país más poblado, el transporte y la distribución de la electricidad se han convertido en un reto importante. La distancia geográfica entre las zonas en las que se encuentran los recursos energéticos y aquellas en las que se consumen ha hecho que la tecnología UHV (Ultra High Voltage) sea una prioridad desde hace más de diez años. Hoy en día, se ha sumado a ello la tecnología Smart Grid.

INSIGHTS| El camino de China hacia 2025 (8/8) - ELECTRICIDAD - Con su estrategia "Made in China 2025", desvelada a mediados de 2015, China se ha propuesto convertirse en la primera potencia económica del mundo. En este contexto, la revista DirectIndustry se asocia con la consultora de inteligencia DCA para ofrecer a nuestros lectores información clave sobre esta estrategia industrial. Jean-François Dufour, director general de DCA, descifra uno de los objetivos del plan "Made in China 2025", que incluye semiconductores, vehículos eléctricos, ferrocarriles y telecomunicaciones.

Para sostener la actividad en China, primera potencia industrial del mundo y país más poblado, el transporte y la distribución de electricidad se han convertido en un gran reto. La distancia geográfica entre las zonas en las que se encuentran los recursos energéticos y aquellas en las que se consumen ha hecho que la tecnología UHV (Ultra High Voltage) sea una prioridad desde hace más de diez años. Hoy en día, se ha sumado a ello la tecnología Smart Grid.

El enorme consumo de energía asociado al desarrollo de China desde los años ochenta va acompañado de un gran problema para el país: sus principales recursos de carbón, fuente primaria de generación de electricidad, se encuentran en el interior, a varios cientos de kilómetros de las pobladas regiones costeras que son las principales consumidoras.

Ante esta situación, una cosa quedó clara a principios de la década de 2000: que la tecnología UHV (Ultra High Voltage), que permite transportar la electricidad producida en centrales térmicas instaladas in situ en lugar de carbón, desempeñaría un papel decisivo.

El proyecto UHV

Desde que se inauguró la primera central en 2009, China ha construido 30 líneas UHV que están operativas en la actualidad. Han batido récords de potencia -con la línea Zhundong-Wannan de 1.100 kV (kilovoltios) establecida en 2019- y de distancia -con la línea Zhundong-Wannan de 3.300 kilómetros- para conectar las principales regiones productoras de carbón (a saber, Shanxi, Neimenggu y Xinjiang) con las regiones de mayor consumo energético (la costa de China y sus alrededores).

El proyecto UHV sigue de actualidad: se van a construir otras nueve líneas de aquí a 2023, mientras se prueban nuevas tecnologías. SGCC (State Grid Corp. of China), el operador de la red que cubre 26 de las 31 regiones del país (provincias o su equivalente), probó en 2019 sus primeros tramos de GIL (Gas-Insulated Lines), una alternativa enterrada a las líneas aéreas en zonas densamente pobladas; así como los que incorporan fibra de carbono, potencialmente más ligera, conductora y resistente que el metal.

"UHV "verde

En los últimos años, sin embargo, el proyecto de UHV de China ha evolucionado para dar cabida a una nueva prioridad: se ha convertido en el vehículo de una política energética "verde", que garantiza el desarrollo de las energías renovables.

Así, la SGCC inauguró en 2019 la primera línea UHV (de 1.600 kilómetros de longitud) entre la gran provincia desértica de Qinghai y Henan, encargada de transportar principalmente electricidad solar (con su punto de partida en la gran central fotovoltaica de Longyuanxia). Luego, en 2020, se estableció la primera red de captación de energía eólica a gran escala, centralizando la producción de 36 parques eólicos en la prefectura de Xilin Gol, en Neimenggu, para inyectarla en las líneas de UHV que unen la región autónoma con Shandong y Jiangsu, en la costa.

CSG (China Southern Power Grid), la otra gran distribuidora de electricidad que gestiona la red de las cinco regiones del sureste del país, no se queda atrás: la línea UHV de Kunliulong, inaugurada en 2020, está destinada a transportar desde Yunnan hasta Guangdong, la provincia más poblada de China, a lo largo de 1.450 kilómetros, la producción de la gran central hidroeléctrica de Wudongde (de 10.000 megavatios de capacidad), que debe entrar en funcionamiento en 2021.

Modernización de la distribución

Sin embargo, la transmisión a larga distancia es sólo uno de los retos a los que se enfrentan la SGCC y la CSG. El funcionamiento eficiente de la enorme red de distribución que asumen -con más de 1,3 millones de kilómetros de líneas de 110 kV o más acumuladas por los dos operadores- es igual de esencial. El objetivo es modernizar y mejorar la eficiencia, tanto en términos de fiabilidad como de ahorro.

Esto se refleja en las inversiones en innovación física. Podemos verlo con la automatización de los procesos de inspección y mantenimiento, como los robots móviles probados por SGCC en Shandong en 2018, o la primera subestación eléctrica automatizada inaugurada por CSG en Shenzhen en 2019. Otro ejemplo está en los experimentos de inspección de redes mediante UAV (vehículos aéreos no tripulados) desarrollados por ambos operadores.

Digitalización del destino

El proyecto más ambicioso a largo plazo, sin embargo, se refiere a la digitalización de la red con fines de mantenimiento y gestión de modificaciones.

También en este caso, los dos principales operadores nacionales están comprometidos con este enfoque. La sucursal de SGCC en Jiangsu comenzó a construir un "gemelo digital" de la red de alta tensión de la provincia en 2020, con el objetivo de cartografiar finalmente sus 90.000 kilómetros de líneas. Por su parte, CSG construyó el primer "gemelo digital" de una subestación de su red de Hainan en 2020.

Esta digitalización, que se basa en la cartografía de precisión mediante equipos terrestres y vehículos aéreos no tripulados, pretende crear con el tiempo una herramienta que será esencial para la creación de "Smart Grids."

Objetivo: Redes inteligentes

Las redes inteligentes son, por supuesto, el objetivo final de la SGCC y la CSG. Mientras que el principal operador del sur abrió en 2019 un Instituto de Investigación de Redes Digitales para centralizar sus esfuerzos en la construcción de una "Red Inteligente del Sur", SGCC ha aumentado el número de laboratorios abiertos, dedicados en particular a las tecnologías UPIOT (Ubiquitous Power Internet of Things), algunos de ellos en colaboración con la gran Universidad de Tsinghua.

Su objetivo es anticiparse a la evolución de una red cuya complejidad no deja de aumentar con la aparición de nuevas cuestiones, como las estaciones de recarga para vehículos eléctricos, cuyo número superará el millón y medio en el país en 2020.

Mientras China sigue lidiando con el desequilibrio geográfico de su red energética, también intenta hacerla "verde" y "más inteligente", prometiendo una iniciativa sostenible.