Caribbean Transmission Development Company está
desarrollando un cable submarino entre Puerto Rico y la
República Dominicana para interconectar las dos redes eléctricas.
Por: José A Martínez, CEO de ADEX y Experto en Innovación de la UE para el Sector Energético.
Este artículo independiente informa sobre los desafíos que enfrentan las naciones insulares en el acceso a energía renovable y económica.
La falta de suficiente interconexión con el continente para intercambiar electricidad, el déficit de masa crítica para algunas iniciativas, o una red eléctrica típicamente menos interconectada, hacen que los sistemas energéticos en las islas sean menos robustos y económicos que sus pares en el continente.
Los costos energéticos suelen ser más altos en las islas debido a los costos adicionales asociados con la importación de combustibles y la construcción y mantenimiento de la infraestructura energética.
La falta de interconexión con las redes continentales y la capacidad limitada de las redes de transmisión y distribución, pueden dificultar la estabilización de la red y el mantenimiento de un suministro eléctrico confiable.
Existe una gran oportunidad para solucionar el Trilema Energético en las islas a través de la interconexión de las redes eléctricas, no solo entre islas sino también con el continente.
El costo promedio de la energía en el Caribe es casi cinco veces mayor que el de los Estados Unidos continentales.
Obtenga más información sobre el Índice del Trilema de Energía Mundial visitando aquí.
Fundamental para un futuro resiliente y clave para la transición hacia fuentes de energía renovable.
La interconexión posicionará Puerto Rico en una tendencia mundial que le proveerá acceso a un nuevo mercado de suministro de energía y a diversas opciones de generación, incluyendo energía renovable.
El Gobierno de Puerto Rico, el Departamento de Energía de EEUU (DOE) y la Agencia Federal de Manejo de Desastres (FEMA) han validado su compromiso con la energía 100% renovable para el año 2030. El informe de progreso más reciente emitido por PR100 ha confirmado la viabilidad del objetivo e identificado dos retos significativos:
1. Para un sistema renovable 100% estable, Puerto Rico no puede depender exclusivamente de instalaciones individuales en techos. Requiere generación renovable a escala de una empresa de servicios públicos. El informe destaca el desafío de la disponibilidad limitada de tierras en Puerto Rico para grandes fincas eólicas o solares. Mediante la interconexión con la República Dominicana, el Proyecto Hostos provee el acceso a potenciales nuevos recursos de generación energética.
Terreno disponible para el desarrollo de energía solar fotovoltaica a gran escala, excluyendo tierras agrícolas, con inserciones detalladas.. Gráficas por NREL
Terreno disponible para el desarrollo de energía eólica terrestre a gran escala, excluyendo tierras agrícolas, con inserciones detalladas.. Gráficas por NREL.
2. Actualmente, la red eléctrica local es demasiado frágil y requiere un incremento en la capacidad de generación a corto plazo. El informe advierte contra la inversión en nuevos activos de generación no renovables que se volverán obsoletos en 2030. El Proyecto Hostos puede agregar 500 megavatios al sistema de Puerto Rico de manera rápida, sin que PR necesite seguir expandiendo sus inversiones en fuentes de energía no renovables.
Plan de ejecución para la interconexión.
Caribbean Transmission Development Company está desarrollando un cable submarino de corriente continua (CC) de alto voltaje entre Puerto Rico y la República Dominicana, que interconectará la red eléctrica de cada isla. Antes de instalar el cable submarino en el fondo marino, se realiza un estudio y evaluación del terreno submarino para determinar la mejor ruta del cable.
Para conectar las dos redes de HVAC a través del cable submarino de HVDC,
se colocan Estaciones Convertidoras en cada extremo del cable.
Estas estaciones, además de transformar de corriente continua (DC, por sus siglas en inglés)
a corriente alterna (AC, por sus siglas en inglés).,también añaden beneficios tales como:
En tierra firme y áreas costeras hasta una profundidad de 30 metros, el cable de HVDC se
entierra a una profundidad de 2 metros o más. Para reducir la huella ecológica de la
instalación y evitar dañar cualquier elemento biológico (plantas, arrecifes de coral, etc.) o
construcciones humanas (edificios, parques, etc.), el proceso se realiza mediante
Perforación Horizontal con equipos especializados para barrenar.
Estudios preliminares indican que el Proyecto Hostos podría tener una profundidad de
cable que supera los 300 metros. Dadas las presiones extremas a esta profundidad, se
deben utilizar conductores especialmente diseñados. Estos cables se fabrican para la
capacidad, voltaje y profundidad específicos de cada proyecto.
A estas profundidades, el cable se coloca sobre el suelo marino con asistencia de un
Vehículo Robótico Subacuático no Tripulado (UURV, por sus siglas en inglés) que realiza
análisis batimétricos con una precisión de 0.25 x 0.25 metros y garantiza una instalación
segura y correcta.
La instalación de cables se realiza con embarcaciones y equipos especializados.
Estas embarcaciones son conocidas como “Cable Layers” y están especialmente equipadas
para contener hasta 2 carretes de 100 toneladas de cable submarino.
Los barcos modernos para tendido de cables están equipados con tecnología de
Posicionamiento Dinámico (PD). El PD es un sistema controlado por computadora que
mantiene la posición y el rumbo de una embarcación, utilizando sus propias hélices y
propulsores. Los sensores de referencia de posición, junto con sensores de viento, sensores
de movimiento y girocompases, proveen información a la computadora sobre la posición
del barco, y la magnitud y dirección de las fuerzas del ambiente que afectan su posición.
Esto asegura que el cable se coloque en la ruta exacta seleccionada durante la ingeniería.
Las redes de transmisión tradicionales operan con Corriente Alterna de Alta Tensión
(HVAC, por sus siglas en inglés). Sin embargo, la Corriente Directa de Alta Tensión
(HVDC, por sus siglas en inglés) se ha convertido en el método preferido para la
transmisión eléctrica submarina y la transmisión de energía a larga distancia, ya que la
electricidad puede transportarse a mayores distancias con pérdidas mínimas. La HVDC es
más amigable con el medio ambiente que la HVAC, proporcionando más energía por
metro cuadrado a mayores distancias, con la ventaja de experimentar menores pérdidas y
requerir menos espacio.
• El cable operará a 320KV de Corriente Directa , con capacidad para transportar hasta 500MW de electricidad en cualquier dirección sin interrumpir las operaciones de ninguna de las redes. Esto representa alrededor del 20% de la capacidad energética en Puerto Rico.
• En caso de una pérdida total de energía en la red, el cable permitirá un arranque en negro de la red de Puerto Rico.
Criterios para seleccionar la ruta del cable.
El Proyecto Hostos toma mucho cuidado para minimizar cualquier impacto ambiental que pudiera ser causado por la instalación del cable submarino; es importante para nosotros elegir la mejor ruta.
Visión general de las tareas completadas y nuestros próximos pasos.
Hemos establecido una asociación con Jacobs (www.jacobs.com) para llevar a cabo el proceso de evaluación ambiental, desarrollar conjuntos de datos GIS y recomendaciones de rutas, realizar diseños preliminares de ingeniería y desarrollar solicitudes iniciales de permisos.
El sueño perdurable que da nombre a nuestro proyecto.
Eugenio María de Hostos, nacido en Mayagüez, Puerto Rico en 1839, fue un líder visionario profundamente comprometido con la erradicación de las desigualdades sociales, raciales y de género. Hostos abogó por sus ideas en Puerto Rico, la República Dominicana y a través de las Américas, lo que le valió el título póstumo de «Ciudadano de las Américas».
Durante años abrazó la idea de una Confederación Antillana para fortalecer su independencia, libertad y soberanía. Enfatizó que Puerto Rico y la República Dominicana compartían la misma estructura geográfica, sistema montañoso, clima, así como las mismas zonas agrícolas, comerciales e industriales. Creía que, dadas estas similitudes y cercanía geográfica, Puerto Rico y la República Dominicana (junto con otras islas de las Antillas) debían formar una alianza crucial para sostener la economía y el estatus social de sus respectivas naciones caribeñas. Hostos falleció en 1903 y, en reconocimiento a sus contribuciones a los pueblos latinoamericanos, es el único extranjero sepultado en el Panteón Nacional de la República Dominicana, donde reposan todos los patriotas dominicanos.
Nos enorgullece nombrar nuestro proyecto en su honor, con la esperanza de continuar su legado y bendecir nuestros esfuerzos con su fuerza unificadora para las naciones.
La tecnología HVDC (Corriente Directa de Alta Tensión) es un método de transmisión de energía eléctrica utilizando corriente directa (DC) en lugar de corriente alterna (AC), que es el método más convencional. HVDC se utiliza para transmitir energía eléctrica a largas distancias, con pérdidas mínimas de potencia, conectar sistemas de energía aislados, y conectar fuentes de energía renovable a la red. También se utiliza en transmisiones de energía submarina y para interconectar redes con diferentes frecuencias.
La tecnología de Corriente Directa de Alta Tensión (HVDC) ofrece varios beneficios incluyendo:
La tecnología HVDC ofrece un medio flexible y eficiente para transmitir energía a largas distancias, mejorando la estabilidad de la red y facilitando la integración de fuentes de energía renovable en la red eléctrica.
Los cables submarinos necesitan mantenimiento de manera periódica, aunque de mínima intensidad, para garantizar su operación continua y minimizar el riesgo de fallos. Este mantenimiento típicamente incluye:
El mantenimiento requerido para los cables submarinos variará dependiendo del cable específico y su entorno operativo, pero el monitoreo regular, la inspección y el mantenimiento preventivo son fundamentales para asegurar su operación continua.
La instalación de un cable submarino implica varios pasos, incluyendo:
La instalación de un cable submarino es un proceso complejo que requiere equipo especializado y personal experimentado para asegurar que el cable se instale de manera segura y efectiva.
Si bien los cables submarinos están diseñados para resistir las fuerzas y movimientos normales del entorno marino, pueden ser vulnerables a daños causados por desastres naturales extremos y otros fenómenos oceánicos. Por esta razón, el Proyecto Hostos contempla un monitoreo y mantenimiento continuo de los cables submarinos para minimizar el ya bajo riesgo de daños por estos eventos.
Los análisis de bases de datos de cables revelan una división entre fallas ocasionadas por actividades humanas y por peligros naturales. De las 150 a 200 fallas anuales que afectan a los cables de fibra óptica, más del 65% ocurren en la plataforma continental en profundidades de agua menores a 200 metros, debido a daños causados por anclas de barcos, prácticas de pesca y actividades de dragado/minería. Las fallas causadas por fenómenos naturales constituyen menos del 10% del total. Esto no es sorprendente, dado que la actividad humana en la plataforma continental se ha intensificado en las últimas décadas.
Los cables de Corriente Directa de Alta Tensión (HVDC) pueden transferir energía generada por diversas fuentes, incluyendo:
El diseño y la tecnología que utiliza CTDC permitirán la transferencia bidireccional de energía. Esto significa que la electricidad tan necesaria, se podrá transferir de la República Dominicana a Puerto Rico y viceversa, para asegurar que negocios, industrias, hospitales y otros tengan un suministro confiable y resiliente. Esta interconexión mejorará significativamente el rendimiento de los fondos federales invertidos en la renovación de la red energética de Puerto Rico, ya que el excedente de energía puede ser comprado por la República Dominicana.
El impacto ambiental de los cables submarinos (HVDC) es mínimo, pero, como cualquier instalación, existen variaciones dependiendo del cable específico y su ubicación. Es importante evaluar cuidadosamente su impacto y tomar las medidas adecuadas para minimizarlo.
Aunque el impacto ambiental de un proyecto no puede garantizarse al 100%, CTDC ha invertido tiempo y esfuerzos sustanciales al diseño del proyecto, la mitigación de riesgos y la seguridad ambiental general. Para identificar las posibles rutas de línea, se realizó un análisis a macro-escala de estos requisitos técnicos:
Estos requisitos técnicos fueron adoptados como base principal para definir la ruta óptima, clasificando las opciones mediante un Análisis Multicriterio (ACM) estructurado en indicadores y parámetros relevantes. El criterio principal es evitar o minimizar cualquier impacto ambiental adverso.
Actualmente, Puerto Rico cuenta con varias centrales eléctricas propiedad de la Autoridad de Energía Eléctrica (AEE) muy antiguas y mayoritariamente alimentadas por diésel y petróleo, así como una dos centrales eléctricas de carbón, bajo un Acuerdo de Compra de Energía (PPA, por sus siglas en inglés) con la AEE a punto de expirar en pocos años, y una central eléctrica de gas, bajo un PPA con la AEE, para satisfacer las necesidades eléctricas del país. Las centrales eléctricas de energía renovable han tenido un despliegue limitado hasta el momento, al igual que las baterías.
En general, se necesitan inversiones para mejorar, modernizar, descarbonizar y aumentar la resiliencia del sistema eléctrico nacional; sin embargo, aún si se completan estas inversiones, la red seguirá siendo susceptible a desastres naturales. Cuando ocurra, no si ocurre, el próximo huracán, la única forma de garantizar que una red no se apague completamente durante días o semanas, es a través de la interconexión.
A modo de ejemplo, en el continente de EE. UU., cuando las redes de Florida o Luisiana se ven afectadas por eventos climáticos, pueden restablecer la energía rápidamente recibiendo electricidad de estados vecinos. Lo mismo ocurrirá con Puerto Rico y República Dominicana gracias a la conexión de CTDC.
Otra ventaja significativa del cable de CTDC es que proporcionará a la red de PR acceso inmediato a un mercado ya existente de generación renovable y altamente eficiente, que debería resultar en una mejora instantánea en el suministro de electricidad. Además, proporcionará significativamente más terreno y recursos para desarrollar nuevas centrales eléctricas, sin las limitaciones de espacio físico de la pequeña isla.
