El sistema de transmisión de electricidad de Hydro-Québec (también conocido como interconexión de Quebec ) es un sistema internacional de transmisión de energía eléctrica con sede en Quebec , Canadá. El sistema fue pionera en el uso de muy alta tensión de 735 kilovoltios (kV) de corriente alterna (AC) de líneas eléctricas que unen los núcleos de población de Montreal y Quebec City a distantes hidroeléctricas centrales como la presa de Daniel-Johnson y el proyecto James Bay en el noroeste de Quebec y la estación generadora de Churchill Falls enLabrador (que no forma parte de la interconexión de Quebec).
El sistema contiene más de 34.187 kilómetros (21.243 millas) de líneas y 530 subestaciones eléctricas . Está administrado por Hydro-Québec TransÉnergie, una división de la corporación de la corona Hydro-Québec y es parte del Consejo Coordinador de Energía del Noreste . Tiene 17 interconectores con los sistemas en Ontario , Terranova y Labrador , Nuevo Brunswick y el Noreste de Estados Unidos y 6.025 MegaWatts (MW) de capacidad de importación de interconectores y 7.974 MW de capacidad de exportación de interconectores. [1]
La gran expansión de la red comenzó con la puesta en servicio de la línea eléctrica de 735 kV de CA en noviembre de 1965, ya que existía la necesidad de transmisión de electricidad a grandes distancias desde el norte hasta el sur de Quebec.
Gran parte de la población de Quebec cuenta con unas pocas líneas eléctricas de 735 kV. Esto contribuyó a la gravedad del corte de energía después de la tormenta de hielo de América del Norte de 1998 . La extensión y duración de este apagón ha generado críticas al sistema de transmisión y existe controversia sobre el uso de represas hidroeléctricas.
Historia
Las primeras centrales hidroeléctricas de Quebec fueron construidas por empresarios privados a finales del siglo XIX. En 1903 se construyó la primera línea de transmisión de alto voltaje de larga distancia en América del Norte, una línea de 50 kV que conecta una central eléctrica Shawinigan con Montreal, a 135 km (84 millas) de distancia. En la primera mitad del siglo XX, el mercado estuvo dominado por monopolios regionales, cuyo servicio fue criticado públicamente. En respuesta, en 1944 el gobierno provincial creó Hydro Quebec a partir de la expropiada Montreal Light, Heat & Power [2]
En 1963, Hydro-Québec compró las acciones de casi todas las empresas eléctricas privadas restantes que operaban entonces en Québec y emprendió la construcción del complejo hidroeléctrico Manicouagan-Outardes . Para transmitir la producción anual del complejo de aproximadamente 30 mil millones de kWh a una distancia de casi 700 km (430 millas), Hydro-Québec tuvo que innovar. Dirigida por Jean-Jacques Archambault , se convirtió en la primera empresa de servicios públicos del mundo en transmitir electricidad a 735 kV, en lugar de 300 a 400 kV, que era el estándar mundial en ese momento. [2] En 1962, Hydro-Québec procedió a la construcción de la primera línea eléctrica de 735 kV del mundo. La línea, que se extiende desde la presa de Manic-Outardes hasta la subestación de Levis, se puso en servicio el 29 de noviembre de 1965. [3]
Durante los siguientes veinte años, de 1965 a 1985, Quebec experimentó una expansión masiva de su red eléctrica de 735 kV y su capacidad de generación hidroeléctrica. [4] Hydro-Québec Équipement, otra división de Hydro-Québec, y Société d'énergie de la Baie James construyeron estas líneas de transmisión, subestaciones eléctricas y estaciones generadoras. La construcción del sistema de transmisión para La Grande Phase One, parte del Proyecto James Bay, requirió 12,500 torres , 13 subestaciones eléctricas, 10,000 kilómetros (6,000 millas) de cable de tierra y 60,000 kilómetros (37,000 millas) de conductor eléctrico a un costo de C $ 3,1 mil millones solo. [5] En menos de cuatro décadas, la capacidad de generación de Hydro-Québec pasó de 3.000 MW en 1963 a casi 33.000 MW en 2002, con 25.000 MW de esa potencia enviados a centros de población en líneas eléctricas de 735 kV. [6]
Fuente de la electricidad
Gran parte de la electricidad generada por Hydro-Québec Generation [7] proviene de represas hidroeléctricas ubicadas lejos de centros de carga como Montreal. De los 33.000 MW de energía eléctrica generados, más del 93% proviene de represas hidroeléctricas y el 85% de esa capacidad de generación proviene de tres centros de generación hidroeléctrica: James Bay, Manic-Outardes y Newfoundland and Labrador Hydro 's Churchill Falls. [8]
- James Bay
El Proyecto James Bay abarca el proyecto La Grande, que se encuentra en el río La Grande y en sus afluentes, como el río Eastmain , en el noroeste de Quebec. El proyecto La Grande se construyó en dos fases; la primera fase duró doce años desde 1973 a 1985 y la segunda fase duró desde 1985 hasta la actualidad. [9] En total, las nueve represas hidroeléctricas producen más de 16.500 MW de energía eléctrica, y la central Robert-Bourassa o La Grande-2 genera más de 5.600 MW solamente. [10] En total, la construcción del proyecto costó más de 20.000 millones de dólares canadienses. [11]
- Centrales eléctricas Manic-Outardes
El área del río Manic-Outardes en la región de Côte-Nord o North Shore consta de varias instalaciones hidroeléctricas ubicadas en tres ríos principales, de oeste a este: río Betsiamites , Rivière aux Outardes y río Manicouagan . Una sola planta llamada Sainte-Marguerite-3 se encuentra al este en el río Sainte-Marguerite (Sept-Îles) . [12] Las instalaciones ubicadas en la región fueron construidas durante un período de cinco décadas, desde 1956 hasta 2005. La capacidad total de generación de estas centrales es de 10.500 MW. Una central hidroeléctrica de 21 MW, la central de generación de Lac-Robertson en Lower North Shore , no está conectada a la red principal de Quebec. [13]
- Churchill Falls
Churchill Falls es una única estación de generación subterránea ubicada en el río Churchill cerca de la ciudad de Churchill Falls y el embalse de Smallwood en Terranova y Labrador. Fue construido durante un período de cinco a seis años desde 1966 hasta 1971-72 por Churchill Falls (Labrador) Corporation (CFLCo), aunque los generadores se instalaron después de que se completó la construcción principal. [14] La instalación de generación única costó 946 millones de dólares canadienses para construir y produjo 5.225 MW de energía inicialmente después de que se instalaron las once unidades generadoras. [15] Una mejora de la estación en 1985 elevó la capacidad de generación a más de 5.400 MW. [15] Hydro-Québec Generation posee una participación del 34,2% en CFLCo, que es la misma empresa que construyó la planta generadora. Sin embargo, Hydro-Québec tiene derechos sobre la mayor parte de los 5.400 MW de energía que produce la central en virtud de un contrato de compra de energía de 65 años , que expira en 2041. [16]
Características del sistema de transmisión de electricidad
El sistema contiene más de 34.187 kilómetros (21.243 millas) de líneas y 530 subestaciones eléctricas . Está administrado por Hydro-Québec TransÉnergie, una división de la corporación de la corona Hydro-Québec y es parte del Consejo Coordinador de Energía del Noreste . Tiene 17 interconectores con los sistemas en Ontario , New Brunswick , Newfoundland y Labrador , y el Noreste de Estados Unidos y 6.025 MW de capacidad de importación de interconectores y 7.974 MW de capacidad de exportación de interconectores. [1] El sistema tiene líneas de transmisión que llegan a las instalaciones de generación de energía ubicadas a más de 1,000 kilómetros (600 millas) de los centros de población. [17] [18] [19] [20] Por esta razón, TransÉnergie utiliza un voltaje de CA 735 kV para transmitir y distribuir la energía eléctrica producida por las represas de Hydro-Québec, aunque también se utilizan 315 kV. [21] El valor total de todo el sistema de transmisión de electricidad de TransÉnergie es de C $ 15.900 millones. [22] Por estas razones, Hydro-Québec TransÉnergie está considerada líder mundial en transmisión de energía. [5]
Líneas eléctricas de CA 735/765 kV
A partir de 1965, la línea eléctrica de 735 kV se convirtió en una parte integral de la red troncal de transmisión de energía de Québec. Más de un tercio del sistema de Hydro-Québec TransÉnergie consiste en líneas eléctricas de alto voltaje AC 735/765 kV, que suman 11.422 kilómetros (7.097 mi) [A] tendidos entre 38 subestaciones con equipos de ese voltaje. [22] El primer sistema de transmisión de 1965 es un IEEE Milestone . [23]
El tamaño físico de las líneas de transmisión de 735 kV de Hydro-Québec no tiene parangón en América del Norte. Solo otras dos empresas de servicios públicos en la misma región, la Autoridad de Energía de Nueva York (NYPA) y American Electric Power (AEP), contienen al menos una línea de 765 kV en su sistema de energía. [24] [25] [26] Sin embargo, solo AEP tiene un kilometraje significativo de líneas eléctricas de 765 kV, con más de 3.400 kilómetros (2.100 millas) de líneas de 765 kV atravesando su amplio sistema de transmisión; este sistema contiene la mayor cantidad de millas en los Estados Unidos bajo una sola compañía eléctrica. [26] NYPA tiene sólo 219 kilómetros (136 millas) de línea de 765 kV, todos ellos contenidos en un solo interconector directo con Hydro-Québec. [27] [28]
Se dice que la línea eléctrica de 735 kV reduce el impacto ambiental de las líneas eléctricas, ya que una sola línea eléctrica que opera a este voltaje transporta la misma cantidad de energía eléctrica que cuatro líneas eléctricas de 315 kV, lo que requeriría un derecho de paso más ancho que el ancho de 80,0 a 91,5 metros (262,5 a 300,2 pies) [29] [30] requerido para una sola línea de 735 kV. [17] [20] [26] Cada línea de 735 kV es capaz de transmitir 2,000 MW de energía eléctrica a una distancia de más de 1,000 kilómetros (620 millas) y toda la red de 735 kV puede transportar 25,000 MW de energía. [18] Las pérdidas de transmisión de energía en la red de 735 kV oscilan entre el 4,5 y el 8%, y varían según la temperatura y las situaciones de funcionamiento. [31] La Ordre des ingénieurs du Québec nombró al sistema de líneas eléctricas de 735 kV como la innovación tecnológica del siglo XX para Quebec. [32]
A raíz de la tormenta de hielo de 1998, el Levis De-Icer se instaló y comenzó a probarse en 2007 y 2008.
Rutas
El sistema de 735 kV de Hydro-Québec TransÉnergie consta de un conjunto de seis líneas que van desde James Bay a Montreal y un conjunto de cuatro líneas desde Churchill Falls y las centrales eléctricas Manic-Outardes hasta la ciudad de Quebec. La región de la costa sur de Montreal y el río San Lorenzo entre Montreal y la ciudad de Quebec contienen bucles o anillos de líneas eléctricas de 735 kV. [27] [33]
- James Bay
El complejo de represas hidroeléctricas de James Bay contiene varias líneas eléctricas relativamente cortas de 735 kV que envían electricidad a tres subestaciones principales, ordenadas de oeste a este: Radisson , Chissibi y Lemoyne. [34] Desde estas subestaciones, seis líneas eléctricas de 735 kV [8] atraviesan las vastas extensiones de taiga y bosque boreal en tramos de tierra talados ; esto se muestra claramente en las fotografías aéreas. [35] [36] El terreno que atraviesan las líneas eléctricas no es en su mayor parte montañoso, sino liso y repleto de lagos. [33] Generalmente, cuatro de las líneas corren juntas en dos pares y las otras dos corren solas, aunque las dos líneas simples a veces corren en un par. [21] Dos líneas eléctricas intermedias de 735 kV, una en el norte y otra en el sur, conectan las seis líneas eléctricas a lo largo de su camino hacia el sur de Quebec.
A medida que las líneas continúan hacia el sur, divergen en dos conjuntos de tres líneas de transmisión de 735 kV. El conjunto oriental se dirige a la ciudad de Quebec, donde se conecta con las líneas eléctricas de Churchill Falls y los lazos de las líneas eléctricas de 735 kV en la región del río San Lorenzo. El conjunto occidental se dirige a Montreal, donde también forma un anillo de líneas eléctricas de 735 kV alrededor de la ciudad, conectando con otros circuitos eléctricos de la región. [27] [33] Esta sección de la red eléctrica de Hydro-Québec TransÉnergie contiene 7.400 km (4.600 millas) de líneas eléctricas de 735 kV CA y 450 kV CC. [11]
- Centrales eléctricas Manic-Outardes / Churchill Falls
La energía eléctrica generada por la central eléctrica de Churchill Falls se envía a Montreal y los centros de población del noreste de los Estados Unidos, a más de 1.200 kilómetros (700 millas) de distancia. [37] A partir de la estación de generación en Terranova y Labrador , las líneas eléctricas abarcan una distancia de 1.800 metros (6.000 pies) sobre el desfiladero del río Churchill y corren generalmente al sur-suroeste durante 203 kilómetros (126 millas) como tres líneas eléctricas laterales en un derecho de paso despejado con un ancho de 216 metros (709 pies). [14] Mientras se dirigen hacia el suroeste a través del bosque boreal , las líneas generalmente atraviesan colinas planas y suaves. [29]
Después de que las líneas cruzan la frontera Quebec-Labrador, también conocida como el punto de entrega de Hydro-Québec, [14] la dirección de las líneas se vuelve hacia el sur, y se dirigen a la subestación Montagnais, una subestación accesible solo por un aeropuerto adyacente a eso . Una línea solitaria de 735 kV parte de la subestación y se dirige a una mina a cielo abierto 142 kilómetros (88 millas) al noroeste. El terreno atravesado por las líneas eléctricas se vuelve accidentado y montañoso al sur de la frontera. Las líneas alcanzan más de 800 metros (2.600 pies) de altura antes de descender. [38] Las tres líneas continúan hacia el sur hasta llegar a una subestación en la costa norte del golfo de San Lorenzo . A partir de ahí, las tres líneas son paralelas a la costa norte a medida que el golfo se estrecha hacia el suroeste hacia la desembocadura de descarga del río San Lorenzo. La línea eléctrica más al norte luego diverge de las otras dos para conectarse con las centrales eléctricas de Manic-Outardes ubicadas en y alrededor de Rivière aux Outardes y el río Manicouagan.
Como las líneas cerca de la ciudad de Quebec, la línea eléctrica del norte se une a las otras dos líneas eléctricas de 735 kV. Las tres líneas, paralelas a otra línea eléctrica de 735 kV a cierta distancia al norte, se extienden sobre el río San Lorenzo hasta la región de la costa sur, donde las líneas forman bucles que abarcan parte del río San Lorenzo y la costa sur. Los lazos también están conectados al anillo de líneas eléctricas de 735 kV alrededor de Montreal y líneas eléctricas que van al sur de James Bay. [27] [33]
Torres de electricidad
El sistema de transmisión de Quebec contiene una variedad de torres eléctricas según la época y el nivel de voltaje. Los diseños de pilones más antiguos tienden a consumir más material que los pilones más nuevos y cuanto mayor es el nivel de voltaje, más grande es la torre. [39]
- Torres de 735 kV
Hydro-Québec TransÉnergie utiliza varios tipos diferentes de torres de electricidad para soportar sus líneas eléctricas de 735 kV. [5] Todos son de circuito único, lo que significa que cada pilón lleva una línea eléctrica con tres haces de cuatro subconductores eléctricos separados por espaciadores, [29] con cada haz transmitiendo una fase de corriente .
El primer tipo de torre utilizado fue un enorme pilón delta autoportante , o pilón de cintura, [39] que consumía 21 toneladas de acero por kilómetro de línea. [5] Este tipo de pilón se utilizó para la primera línea eléctrica de 735 kV desde las centrales eléctricas Manic-Outardes hasta el centro de carga de Montreal. [33] Hay dos variaciones significativas del pilón delta; uno tiene lado más largo barras transversales de tal manera que los tres haces de conductores se suspenden en forma de V aisladores . [40] El otro tiene barras transversales laterales más cortas, de modo que los dos paquetes exteriores se cuelgan de una cuerda aislante vertical y solo el paquete del medio se cuelga con un aislante en forma de V. [41]
A lo largo de los años, los investigadores de Hydro-Québec diseñaron un nuevo tipo de pilón, la torre con vigas en V , que redujo el consumo de materiales a 11,8 toneladas de acero por kilómetro de línea eléctrica. [5] Este tipo de torre también incluye una variación con barras transversales laterales más largas, donde todos los conductores se cuelgan con un aislante en forma de V [42] y uno con una barra transversal lateral más corta, donde solo el haz del medio cuelga del aislante y los haces laterales. están ensartados en cordones aislantes verticales. [43] [44]
Durante la construcción del sistema de transmisión de James Bay, se inventó la torre de suspensión de cable cruzado. [5] Este tipo de torre presenta dos patas de torre con armazón similar a la torre con armazón en V, pero las dos patas no convergen en la base de la torre. En el caso de la torre de suspensión de cuerdas cruzadas, las patas de la torre se separan sobre dos cimientos diferentes. [35] Además, el travesaño es reemplazado por una serie de cables de suspensión con tres hilos aislantes verticales para soportar los tres haces, lo que permite que este diseño consuma solo 6,3 toneladas de acero por kilómetro de línea. [5] El diseño también se conoce como Chainette (collar pequeño). [45]
TransÉnergie utiliza pilones de dos niveles para torres angulares o estructuras en líneas eléctricas de 735 kV para cambiar la dirección de la línea o cambiar la posición de los haces de conductores. [33] [40] Los pilones delta y las torres arriostradas de tres patas también se utilizan como torres angulares; los linieros de Hydro-Québec los denominan "pingüinos" . [35] [46]
- Pilones para otros niveles de voltaje
Hydro-Québec TransÉnergie utiliza una combinación de pilones de tres niveles de circuito doble y pilones delta de circuito único para suspender conductores eléctricos de otros voltajes, como 315 kV. [33] [39] [47] La línea de corriente continua de alto voltaje de ± 450 kV en la red eléctrica de Hydro-Québec utiliza una torre, celosía o poste en forma de T para soportar dos haces de tres conductores en cada lado. La línea eléctrica de corriente continua a veces usa dos postes o una estructura de celosía piramidal autoportante más ancha para torres en ángulo. [33] [48]
- Otros pilones
Hydro-Québec suele utilizar pilones altos y grandes para cruzar grandes masas de agua, como lagos y ríos. Se dice que estas torres son prominentes y el pilón más alto de la red eléctrica de Hydro-Québec tiene esta función. El más alto de ellos se encuentra cerca de la central eléctrica de Tracy en la orilla del río San Lorenzo, con un circuito de 735 kV entre Lanoraie y Tracy . El pilón, el más grande de su tipo en Canadá, mide 174,6 metros (572,8 pies) de altura, la misma altura que el Estadio Olímpico de Montreal y un poco más grande que el Monumento a Washington en los Estados Unidos (555 pies (169,2 m)). [49]
- Fuerza del pilón
Los pilones y conductores están diseñados para manejar 45 milímetros (1.8 pulgadas) de acumulación de hielo sin fallas, [19] desde que Hydro-Québec elevó los estándares en respuesta a las tormentas de hielo en Ottawa en diciembre de 1986 y Montreal en febrero de 1961, que dejaron 30 a 40 milímetros (1,2 a 1,6 pulgadas) de hielo. [50] [51] [52] Esto ha llevado a la creencia de que las torres eléctricas de Hydro-Québec TransÉnergie son "indestructibles". [53] A pesar de ser más de tres veces mayor que el estándar canadiense de sólo 13 milímetros (0,51 pulgadas) de tolerancia al hielo, [54] una tormenta de hielo a finales de la década de 1990 depositó hasta 70 milímetros (2,8 pulgadas) de hielo. [19] [51]
Interconexiones
En toda América del Norte, los sistemas de transmisión de electricidad están interconectados en redes síncronas de área amplia o interconexiones. Los proveedores están obligados legalmente a seguir los estándares de confiabilidad. En 2006, el sistema de transmisión de Québec fue reconocido por la North American Electric Reliability Corporation (NERC) como una interconexión completa porque es asíncrono con los sistemas vecinos. En consecuencia, Québec podrá desarrollar sus propios estándares de confiabilidad, según sea necesario, y estos se aplicarán además de los estándares norteamericanos pertinentes. [55] Además de la interconexión de Quebec , hay otras tres interconexiones en América del Norte: la interconexión oriental , la interconexión occidental y el consejo de confiabilidad eléctrica de Texas .
Hydro-Québec TransÉnergie tiene los siguientes interconectores con sistemas en provincias y estados vecinos: [56]
- Nueva York: dos conexiones. La capacidad es de 1.100 MW de importación, 1.999 MW de exportación.
- Ontario: ocho conexiones. 1.970 MW de importación, 2.705 MW de exportación.
- Nueva Inglaterra: tres conexiones. Importación de 2.170 MW, exportación de 2.275 MW.
- Nuevo Brunswick: tres conexiones. 785 MW de importación, 1.029 MW de exportación.
- Terranova y Labrador: una conexión. 5.500 MW de importación, 0 MW de exportación.
La entrega simultánea máxima (exportación) para el interconector común a Nueva York y Ontario es de 325 MW.
Corriente continua de alto voltaje (HVDC) 450 kV
Además de las seis líneas eléctricas de 735 kV que se derivan del Proyecto James Bay, se construyó una séptima línea eléctrica como una extensión de 1.100 kilómetros (680 millas) hacia el norte de una línea existente de corriente continua de alto voltaje (HVDC) que conecta Quebec y Nueva Inglaterra. . Esta expansión de la línea eléctrica se completó en 1990. Como resultado, la línea eléctrica de corriente continua es única porque hay múltiples estaciones de convertidor e inversor estático a lo largo de la línea eléctrica de 1.480 kilómetros (920 millas) de largo. [8] También es la primera línea HVDC multiterminal del mundo. La línea de energía de ± 450 kV puede transmitir alrededor de 2.000 MW de energía hidroeléctrica a Montreal y el noreste de los Estados Unidos. [57] [58] [59]
Ruta
Comenzando en la estación convertidora junto a la subestación Radisson , la línea HVDC se dirige hacia el sur y es aproximadamente paralela a las seis líneas eléctricas de 735 kV a cierta distancia hacia el oeste. Atraviesa el mismo tipo de terreno que las otras seis líneas; la tierra está repleta de lagos, humedales y colinas boscosas. [33] Gradualmente, la línea eléctrica gira hacia el sureste, ya que cruza por debajo de varias líneas eléctricas de 735 kV.
Después de que los seis cables de 735 kV se dividieron en dos grupos de tres líneas eléctricas cada uno, la línea HVDC sigue al grupo este y el grupo occidental se aleja. [21] [27] La línea permanece aérea hasta que llega a la orilla norte del río San Lorenzo cerca de Grondines , donde la línea HVDC de 450 kV desciende a un túnel submarino que atraviesa el río . La línea eléctrica sale a la superficie en la costa sur cerca de la subestación Lotbinière . Después del cruce del río, la línea entra en la terminal de Nicolet cerca de Sainte-Eulalie , al noreste de Drummondville . Al sur de la terminal, la línea se dirige hacia el sur y después de una distancia relativamente corta, ingresa a Des Cantons cerca de Sherbrooke .
Al salir de la estación Des Cantons, la línea eléctrica cruza la frontera entre Canadá y EE. UU. Y atraviesa las montañosas montañas Apalaches en el estado estadounidense de Vermont , alcanzando una altura de aproximadamente 650 metros (2,130 pies). [38] La línea luego continúa en dirección sur-sureste y entra en el estado de New Hampshire , donde llega a la terminal de Comerford cerca de Monroe . Continuando hacia el sur hacia Massachusetts , la línea llega a la terminal Sandy Pond en las afueras de Boston en Ayer . [59] La terminal es la extensión más al sur de la línea HVDC. [33] [57]
En diciembre de 2008, Hydro-Québec , junto con las empresas estadounidenses de servicios públicos Northeast Utilities y NSTAR , crearon una empresa conjunta para construir una nueva línea HVDC desde Windsor, Quebec hasta Deerfield, New Hampshire . [60] Hydro-Québec será propietario del segmento dentro de Quebec, mientras que el segmento dentro de los Estados Unidos será propiedad de Northern Pass Transmission LLC , una sociedad entre Northeast Utilities (75%) y NSTAR (25%). [61] Se estima que su construcción costará 1.100 millones de dólares estadounidenses, [62] se proyecta que la línea se ejecutará en el derecho de paso existente adyacente a la línea HVDC que atraviesa New Hampshire, o se conectará a un derecho de paso existente. de camino en el norte de New Hampshire que atravesará las Montañas Blancas . Esta línea de 180 a 190 millas (290 a 310 km), proyectada para transportar 1.200 megavatios, llevará electricidad a aproximadamente un millón de hogares. [63]
Otras características
TransÉnergie utiliza una compensación en serie para alterar el comportamiento de la electricidad en las líneas de transmisión de energía, lo que mejora la eficiencia de transmisión de la electricidad. Esto reduce la necesidad de construir nuevas líneas eléctricas y aumenta la cantidad de energía eléctrica enviada a los centros de población. La compensación en serie se basa en tecnología de condensadores . Para mantener el rendimiento de su sistema de transmisión, TransÉnergie reserva fondos para la investigación y aplicación de nuevas tecnologías. [64] Además de la tecnología de transmisión de energía, Hydro-Québec prevé ofrecer Internet de alta velocidad a través de sus líneas de transmisión dentro de unos años; [ cuando? ] la empresa de servicios públicos comenzó a probar Internet a través de sus líneas en enero de 2004. [65]
Grandes interrupciones
A pesar de la reputación del sistema de transmisión y del hecho de que Quebec escapó ileso del apagón del noreste de 2003 , el sistema ha sufrido daños e interrupciones del servicio debido a tormentas severas en el pasado. [17] [64] Los ejemplos incluyen los apagones de Quebec de 1982 y 1988 antes de las grandes interrupciones de energía de 1989 y 1998.
1989 tormenta geomagnética
A las 2:44 am EST del 13 de marzo de 1989, una severa tormenta geomagnética , debido a una eyección de masa coronal del Sol , golpeó la Tierra. [66] [67] Las fluctuaciones dentro del campo magnético de la tormenta hicieron que las corrientes inducidas geomagnéticamente (GIC) fluyeran a través de las líneas eléctricas de Quebec, que son corriente continua, en lugar de la corriente alterna transportada por las líneas eléctricas. [66] La naturaleza aislante de la roca ígnea Canadian Shield dirigió los GIC a las líneas eléctricas. Luego, los conductores enviaron esta corriente a transformadores eléctricos sensibles , que requieren una cierta amplitud de voltaje y frecuencia para funcionar correctamente. Aunque la mayoría de los GIC son relativamente débiles, la naturaleza de esas corrientes desestabilizó el voltaje de la red eléctrica y los picos de corriente estallaron en todas partes. [66]
En consecuencia, se tomaron medidas de protección en respuesta. Para salvar los transformadores y otros equipos eléctricos, la red eléctrica se puso fuera de servicio, ya que los disyuntores se dispararon en todo Quebec y cortaron el suministro eléctrico. [68] En menos de 90 segundos, esta ola de circuitos rotos dejó fuera de servicio toda la red de transmisión. La red eléctrica colapsada dejó a seis millones de personas y al resto de Quebec sin electricidad durante horas en una noche muy fría. Aunque el apagón duró alrededor de nueve horas en la mayoría de los lugares, algunos lugares estuvieron a oscuras durante días. Esta tormenta geomagnética causó alrededor de C $ 10 millones en daños a Hydro-Québec y decenas de millones a los clientes de la empresa. [66]
1998 tormenta de hielo
Desde el 4 y 5 de enero hasta el 10 de enero de 1998, el aire cálido y húmedo del sur que prevaleció sobre el aire frío del norte produjo una tormenta de hielo que provocó más de 80 horas de lluvia helada y llovizna. [69] [70] Durante días, una lluvia continua de lluvia mayoritariamente helada equivalía a 70 a 110 milímetros (2,8 a 4,3 pulgadas) de agua equivalente a la precipitación. [71] Lugares como Montreal y South Shore se vieron especialmente afectados, con 100 mm (3,9 pulgadas) de lluvia helada. [70] Estos totales de fuertes precipitaciones causaron estragos en el sistema regional de transmisión de energía.
- Daño físico
Cinco a seis días de lluvia helada y precipitaciones paralizaron la red eléctrica de Hydro-Québec en las regiones de Montreal y South Shore. En un área de 100 por 250 kilómetros (62 por 155 millas), unas 116 líneas de transmisión estaban fuera de servicio, incluidas varias líneas eléctricas importantes de 735 kV y la línea Quebec-Nueva Inglaterra HVDC ± 450 kV. [72]
A través de sucesivas olas de precipitación helada, más de 75 milímetros (3,0 pulgadas) de hielo radial se acumularon en los conductores eléctricos y en las propias torres. Esta capa de hielo agrega un peso adicional de 15 a 20 kilogramos por metro de conductor (10 a 20 lb / pie). Aunque los cables eléctricos pueden soportar este peso adicional, cuando se combinan con los efectos del viento y la precipitación, estos conductores pueden romperse y caer. [73] Las torres, diseñadas para soportar solo 45 milímetros (1.8 pulgadas) de acumulación de hielo, se doblaron y colapsaron en montones retorcidos de acero destrozado. [52] Se produjeron fallas en cascada en varias líneas de transmisión, donde el colapso de una o más torres dejó una fila de pilones caídos. [72] [74]
De todos los pilones dañados, unos 150 eran pilones que soportaban líneas de 735 kV, [19] y 200 torres que transportaban líneas eléctricas de 315 kV, 230 kV o 120 kV también colapsaron. [B] [72] En una región delimitada por Montreal entre Saint-Hyacinthe , Saint-Jean-sur-Richelieu y Granby , apodado el "triángulo de la oscuridad", la mitad de la red eléctrica aérea estaba fuera de servicio. [75] Quebec ordenó una miríada de conductores, crucetas y conexiones de cables para reparar los inutilizados por la tormenta en el sistema de transmisión eléctrica y distribución de energía eléctrica . [19] En todo Quebec, 24.000 postes, 4.000 transformadores y 1.000 torres de alta tensión fueron dañados o destruidos, [B] más de 3.000 km (2.000 millas) de cables eléctricos caídos; su reparación costó un total de 800 millones de dólares canadienses. [71] [73]
- Corte de energía
Con más de 100 líneas de transmisión paralizadas por el hielo, Quebec sufrió un apagón masivo en el frío invierno canadiense. A pesar de que la restauración de energía se inició después de los primeros apagones, un gran número de quebequenses estaba en la oscuridad. [72] En el punto más álgido del apagón, entre 1,4 y 1,5 millones de hogares y clientes, entre tres [76] y más de cuatro millones de personas, [75] estaban a oscuras. [77] [78] Se enviaron empresas privadas y otras empresas de otras partes de Canadá y Estados Unidos para ayudar a Hydro-Québec a emprender esta tarea de restauración masiva, pero estos esfuerzos se vieron complicados por el daño generalizado de la red eléctrica. [79] Los apagones en algunas áreas duraron 33 días, y el 90% de los afectados por el apagón no tuvieron electricidad durante más de siete días. [19] [71] Aunque el suministro eléctrico se restableció por completo en todas las ubicaciones de Quebec el 8 de febrero de 1998, no fue hasta mediados de marzo que las instalaciones eléctricas volvieron a estar en servicio. [72] Para entonces, se habían producido muchos daños sociales y económicos, como alimentos en ruinas y muertes por falta de calefacción eléctrica. [19]
Después de que terminó el corte de energía, Hydro-Québec realizó numerosas actualizaciones en su sistema para mejorar la red eléctrica. Los ejemplos incluyen el fortalecimiento de torres eléctricas y postes de energía, y el aumento del suministro de energía. Esto se hizo para permitir que la empresa de servicios públicos restableciera la energía más rápidamente en el caso de que un hielo masivo golpeara Quebec nuevamente. Hydro-Québec ha declarado que está mejor preparada para hacer frente a una tormenta de hielo de la misma magnitud que la de 1998. [71]
2004 bombardeo de torres hidroeléctricas
En 2004, poco antes de la visita del presidente estadounidense George W. Bush a Canadá, una torre a lo largo del circuito HVDC de transmisión Quebec-Nueva Inglaterra en los municipios del este cerca de la frontera entre Canadá y Estados Unidos resultó dañada por cargas explosivas detonadas en su base. La CBC informó que un mensaje, supuestamente del Résistance internationaliste y enviado a los periódicos La Presse y Le Journal de Montréal y a la estación de radio CKAC , afirmaba que el ataque se había llevado a cabo para "denunciar el 'saqueo' de los recursos de Quebec por parte de la Estados Unidos." [80] [81]
Crítica
El desempeño de la red eléctrica de Hydro-Québec TransÉnergie durante la tormenta de hielo de 1998 planteó interrogantes sobre el concepto fundamental, la vulnerabilidad y la confiabilidad de la red. [19] Los críticos señalaron que las instalaciones de generación de energía estaban ubicadas aproximadamente a 1000 km (600 millas) de distancia de los centros de población y que había una falta de centrales eléctricas locales alrededor de Montreal, que cuenta con solo seis líneas de alimentación de 735 kV; [82] cinco de estas líneas forman un bucle llamado "anillo de poder" alrededor de la ciudad. Cuando el anillo falló el 7 de enero de 1998, aproximadamente el 60% del suministro de energía del Gran Montreal estaba desconectado. [75] Se consideró que el gran sistema de transmisión y distribución por encima del suelo de Hydro-Québec estaba expuesto a desastres naturales, aunque el costo de la instalación subterránea de la red era prohibitivo. [19]
La tecnología utilizada en la red Hydro-Québec TransÉnergie también fue criticada por los críticos. Se afirma que esta tecnología, utilizada para mejorar el rendimiento, la seguridad y la confiabilidad, hizo que las personas en Quebec fueran demasiado dependientes de la red eléctrica para sus necesidades energéticas, ya que la electricidad, especialmente la energía hidroeléctrica, representa más del 40% del suministro de energía de Quebec. [75] Esta dependencia, evidenciada por el hecho de que los agricultores de Ontario tenían más generadores de respaldo que los agricultores de Quebec, puede aumentar la gravedad de las consecuencias cuando falla la red, como sucedió en enero de 1998. [19]
Notas
- A. ^ Se dan dos cifras para la longitud del sistema de 735 kV: 11,422 y 11,527 km (7,097 y 7,163 mi).
- B. ^ a b Las estimaciones sobre el número total de postes y pilones dañados / destruidos por la tormenta de hielo varían.
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enlaces externos
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- Archivos de CBC TV de la tormenta de hielo de 1998
- Imágenes de la línea Quebec-Nueva Inglaterra en Massachusetts y New Hampshire
- Imágenes de las torres de alta tensión de Quebec