Los daños de tormentas como el huracán Harvey provocaron graves apagones en la red eléctrica de Texas
Mark Ralston/AFP vía Getty Images
Una simulación sugiere que proteger tan solo el 1 por ciento de las líneas eléctricas de una red eléctrica podría reducir la posibilidad de apagones inducidos por huracanes entre cinco y veinte veces. La demostración, que tuvo lugar en una versión simulada de la red eléctrica de Texas, podría ayudar a aumentar la resiliencia de los sistemas de transmisión de energía en todo el mundo.
“La importancia de varias líneas para el sistema general sólo se vuelve evidente si estudiamos los estados parcialmente destruidos de la red que se producen a medida que avanza la tormenta”, dice Frank Hellman en el Instituto de Potsdam para la Investigación del Impacto Climático en Alemania.
Para identificar las líneas de transmisión de energía críticas que más necesitan protección, Hellmann y sus colegas examinaron cómo responde la red a daños generalizados a lo largo del tiempo. Se centraron en las grandes “cascadas de fallas” que ocurren después del daño inicial de la tormenta: cuando las plantas de energía y las líneas de transmisión se apagan para protegerse de daños adicionales, causan cortes secundarios de energía que pueden ampliar el impacto del huracán.
Los investigadores simularon tanto los daños de las tormentas relacionados con el viento (como ráfagas que dañan torres o derriban ramas de árboles que caen sobre las líneas de transmisión) como la cascada resultante de cortes de energía que ocurrieron en la red eléctrica de Texas durante siete años históricos. huracanes entre 2003 y 2020.
En lugar de tratar de predecir fallas individuales en las líneas eléctricas que pueden ocurrir debido a un árbol caído o un rayo, los investigadores asignaron a cada línea una probabilidad de falla basada en la velocidad del viento local durante cada tormenta. Su modelo identificó consistentemente las mismas 20 líneas críticas donde el daño inicial de la tormenta podría desencadenar una cascada de fallas en las líneas secundarias, incluso cuando volvieron a ejecutar la simulación con variaciones aleatorias en la probabilidad de falla de cada línea.
El experimento se basó en un modelo de red sintética de la red de Texas desarrollada previamente por un equipo de la Universidad Texas A&M. Representa el comportamiento general de la red sin ser una réplica exacta de la red física real. “Ninguna de las líneas de transmisión de esa red son líneas reales”, dice Adam Birchfield en la Universidad Texas A&M. “Entonces, para descubrir si estos resultados son válidos para la red real de Texas, como mínimo el estudio tendría que realizarse en un modelo de la red real de Texas”.
Aunque los investigadores independientes normalmente no tienen acceso a estos modelos por razones de seguridad, los propios operadores de la red eléctrica podrían ejecutar esta simulación en sus propios modelos de red detallados. Una vez que descubran qué líneas específicas son puntos débiles, podrán proteger contra la intemperie esos componentes cruciales de la red.
Más allá de Texas, tales simulaciones también podrían modelar las cuadrículas de otros lugares que experimentan tormentas similares. Eso “puede ofrecer oportunidades para verificar el modelo y los resultados”, dice Chuanyi Ji del Instituto de Tecnología de Georgia en Atlanta, que no participó en el estudio.
El modelo de daños causados por el viento tiene sus límites, reconoce Hellmann. No tiene en cuenta los posibles daños adicionales por inundaciones ni cómo los operadores de la red eléctrica pueden tomar medidas de precaución para evitar cortes de energía.
Aun así, la principal conclusión del estudio se ve reforzada por el uso de una “amplia variedad de escenarios” para comprobar las probabilidades de fallo de energía en un modelo de red realista, afirma Birchfield. “Creo que reforzar los corredores de transmisión es un componente importante para aumentar la resiliencia de la red eléctrica”, afirma. “Y el documento demuestra que una elección estratégica de las líneas de transmisión que se endurecerán es importante para tener el mayor impacto en la resiliencia”.
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