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INTRODUCCION
SISTEMA ELÉCTRICO

Un sistema eléctrico se compone de tres áreas fundamentales Generación , Transmisión y Distribución, a las cuales se le debe agregar otra denominada Centro de Control de Energía (CCE), desde donde se controla y supervisa el funcionamiento integral de todo el sistema eléctrico.

Para generar electricidad se requiere de una fuente energética que puede ser hídrica, geotérmica, eólica, solar, térmica, atómica, en la que existe, en casi todos los casos, una turbina acoplada a un generador. En este generador es donde se produce la electricidad.

Esa electricidad se produce a un voltaje relativamente bajo. Del generador la electricidad es capturada o trasladada a la subestación elevadora, que esta junto o muy cercana de la casa de máquinas. En ella ese voltaje se eleva por medio de transformadores, por ello a esa subestación se le denomina elevadora.

Líneas de trasmisión eléctrica

El área de transmisión, por consiguiente, es el sistema mediante el cual la energía producida por las plantas de generación eléctrica es transportada, a altos voltajes, en la mayoría de los casos por montañas y zonas relativamente poco pobladas, mediante la instalación de torres altas que soportan los cable de alta tensión con voltajes de 138 000 o 238 000 voltios, para el caso de Costa Rica, para llevarla a los centros de consumo, grandes ciudades o comunidades de diverso tamaño. Al llegar a los centros de consumo esa energía transportada a altos voltajes llega a las denominadas subestaciones reductoras en donde se produce el proceso contrario, los transformadores bajan el voltaje de electricidad a 34 500 voltios, que es el más usado en el país.

En otras palabras, en las subestaciones elevadoras el voltaje eléctrico salido de la unidades de generación se eleva, para poder trasladar la energía eléctrica a grandes distancias mediante las líneas de transmisión. Al llegar a las ciudades se les baja el voltaje en las denominadas subestaciones reductoras y de ellas parten las líneas de distribución.

Este voltaje es elevado con el fin de evitar mayores pérdidas de energía en el recorrido de grandes distancias, efecto de la resistencia del conductor.

El área de distribución es aquella infraestructura construida de torres, cables, transformadores y lámparas de mercurios. A todo ello se le denomina líneas de distribución que parten de las subestación reductora hasta las carreteras, parques, urbanizaciones, entre otros. Esto permite iluminar esos lugares y que se desarrollen diversas actividades como la industria y el comercio, entre otras, y que la electricidad llegue hasta nuestras casas para ser utilizada en diversos usos como electrodomésticos, ducha del baño, alumbrado y demás.

Líneas de distribución eléctrica

FUENTES DE GENERACIÓN ELÉCTRICA

Existen diversas fuentes para producir electricidad. En el caso de Costa Rica se explotan cinco incluidas a continuación en orden de importancia: hídrica, térmica, geotérmica, eólica y solar.

El principio fundamental para su producción es el mismo mencionado anteriormente. Se parte de una fuente energética la cual permite mover, en casi todos los casos, una turbina. En ese instante se produce una transformación de la energía, que se denomina mecánica de rotación la cual hace girar un generador. Una excepción es el uso del bunker, el cual activa un motor y este a su vez al generador.

Presa, planta hidroeléctrica La Garita, Alajuela

La planta hidroeléctrica Es la que utiliza el AGUA como fuente de energía para producir electricidad. Para lograr este objetivo se debe poseer una (s) fuente de agua ( río, lago, etc.), que se retiene en un embalse, en un sitio más elevado que la casa de máquinas. Con ello se tiene lo que se denomina Energía Potencial. Esta agua se dirige a un lugar de menor altura, casa de máquinas, por medio de la fuerza de gravedad, a través de un sistema de túneles, canales tubería, etc, lográndose convertir la Energía Potencial en Energía Cinética, de movimiento o hidráulica.

Con su masa y velocidad el agua hace girar las turbinas ubicadas en casa de máquinas. Estas transforman la Energía Hidráulica en Energía Mecánica Rotacional, la cual se propaga a los generadores acoplados a las turbinas, los que al girar producen Energía Eléctrica. Esta energía se traslada, inmediatamente a la Subestación Elevadora, ubicada contiguo o cerca de casa de máquinas. La subestación eleva la tensión o voltaje para que la energía llegue a los centros de consumo por medio de líneas de transmisión. En las ciudades o poblaciones esa energía se expande a todos los lugares mediante la instalación de líneas de distribución. hasta llegar a los hogares.

Todo el proceso para producir electricidad es conducido desde la sala de control de la Casa de Máquinas.

Las principales obras de una planta hidroeléctrica son: obras en sitio de presa: presa, vertedor de excedentes, toma de aguas, etc., obras de conducción: túneles, canales, tubería. La casa de máquinas y la subestación Elevadora.

La Planta Termoeléctrica
Es la que utiliza como fuente energética algún derivado del petróleo como el diesel y combustible pesado (búnker c), o bien otros como gas natural, carbón mineral, residuos vegetales, etc; que son sometidos a combustión (arder o quemar) para mover los equipos generadores que producen electricidad, o para generar vapor en el caso de plantas térmicas con turbinas movidas por vapor. Las obras principales son: La Casa de Máquinas (unidades generadoras, sala de control, sistema de abastecimiento de combustible y equipos auxiliares) y la Subestación.

La Planta Geotérmica Es la que utiliza como fuente de generación eléctrica la energía almacenada en el interior de la tierra en forma de calor (vapor). Para mover las turbinas se utiliza solo el vapor de agua, al cual se le debe eliminar toda la humedad y cualquier partícula sólida. Es una planta de vapor donde la caldera ha sido reemplazada por el "reservorio geotérmico" (energía almacenada en interior de la tierra en forma de calor, vapor) y en la que la fuente energética para producir electricidad es suministrada por el calor de la tierra, en vez de petróleo u otro combustible. Las obras principales son: pozos de perforación para extraer el vapor, instalación de tuberías, separador ciclónico que separa el vapor del agua caliente, casa de máquinas que alberga las turbinas y generador entre otros equipos y la subestación elevadora.

Complejo geotérmico Miravalles, Bagaces, Guanacaste

Planta Eólica Tilarán de la empresa PESA, Guanacaste

La Planta Eólica Es la que utiliza como fuente energética para producir electricidad el viento. Para su funcionamiento se requiere la instalación de un Generador Eólico que esta constituido por las aspas, un generador de electricidad, una torre de soporte y cables de tensión. En este sistema se utiliza el mismo principio de los molinos de viento en el cual se aprovecha la energía mecánica del viento la cual mueve las aspas que a su vez mueven el eje de unión con el generador. Se transforrma con ello la energía mecánica en energía eléctrica. Existen diversos tipos de diseños como los de eje vertical, o con eje horizontal. El generador junto con las aspas se encuentran sobre una estructura llamada torre de soporte. En Costa Rica la zona de mayor potencial eólico es la falda de barlovento de la Cordillera de Guanacaste, cerca de Tilarán.

Los Sistemas Solares Como lo indica su nombre es aquella fuente energética que utiliza la radiación solar para diversos usos: secado de productos como granos o semillas, hornos para cocinar alimentos, calentamiento de agua, bombeo de agua para irrigación, etc. Para la producción de energía eléctrica se usan paneles fotovoltáicos. Estos dispositivos son paneles que contienen placas, llamadas celdas, constituidas de silicio. Estas reciben la radiación solar, la cual contiene cargas llamadas fotones, que inciden sobre las placas provocando el movimiento de los electrones libres. De esta manera se presenta un flujo de electrones a través de las placas de la celda, lo que constituye una corriente directa.

Reserva biológica Dúrica, Buenos Aires, Puntarenas

Primera planta hidroeléctrica de Costa Rica, Aranjuez, San José, inaugurada en 1884.

Inicio de los servicios eléctricos en1884 La primera planta hidroeléctrica del país, llamada Aranjuez y ubicada en el centro de San José, entró en operación en 1884. A partir de ese acontecimiento se continuaron construyendo diversas obras de generación eléctrica en varios lugares del país, como producto de iniciativas de las municipalidades y de empresarios privados, tanto nacionales como extranjeros.

Transnacionalización de los servicios en 1928
En 1928 la transnacional estadounidense The Electric Bond and Share monopolizó los servicios eléctricos en la parte central del país, el mejor mercado del país. El interés primordial de esa empresa fue maximizar ganancias con el mínimo de costo. Esta situación generó una crisis energética generalizada y el malestar de amplios sectores de la sociedad costarricense.

Creación y Ley Constitutiva del ICE
En 1949 se crea el Instituto Costarricense de Electricidad, ICE, como respuesta al clamor por el manejo nacional del desarrollo y la presentación de servicios eléctricos.

Su Ley Constitutiva designa las siguientes como sus necesidades básicas: Construir plantas de generación eléctrica, unificar toda la capacidad instalada en un único sistema y expandir los servicios mediante la edificación de redes de distribución. Con ello se prevee el fortalecimiento de la economía nacional y el mejoramiento de la calidad de vida del pueblo costarricense.

Llegar a todos los rincones del país, es parte de los principios de la institución.

Proyecto Nacional de Electrificación
El ICE inició sus labores con un diagnóstico y evaluación integral de la situación energética del país lo cual generó un Proyecto Nacional de Electrificación, cuyo desarrolló por etapas se realizó de acuerdo a la entrada en operación de plantas de generación. Esas etapas fueron cuatro:

1. Dar prioridad al suministro de energía eléctrica a los centros urbanos de la Zona Central.
2. Resolver el problema de las zonas urbanas del resto del país que eran servidas en forma aislada por el ICE.
3. Resolver el problema de electrificación rural alrededor de los centros urbanos ya interconectados.
4. Solucionar los problemas de pequeños grupos aislados, por medio de instalaciones que por mucho tiempo operaron independientemente de los sistemas interconectados.

Desarrollo Área de Generación La implementación del Proyecto Nacional de Electrificación sumado a otra serie de iniciativas paralelas han permitido al año 2000 que se cuente con 22 plantas de generación eléctrica: 15 hidroeléctricas, 5 térmicas y 2 geotérmicas, que en conjunto producen 1,373.070 KW. Esto representa un 80.90 % del total producido en todo el país.

Presa planta hidroelécrrica Cachí, Paraíso de Cartago, inaugurada en 1966.

Desarrollo Áreas de Transmisión y Distribución Con la entrada en operación de las diversas obras de generación eléctrica el ICE fue unificando toda la capacidad instalada en un solo sistema de transmisión que se denominó Sistema Nacional Interconectado (SNI). Para el año 2000, este contaba con 1,617 Km de líneas instaladas. En la medida en que se desarrollaron las áreas de generación y transmisión, se fue impulsando el área de distribución, el cual llegó a 14,531 Km de líneas instaladas en el 2000.

Grado de Cobertura Elécrica
El desarrollo de la cobertura eléctrica del país a través de los años y como consecuencia de la obra realizada por el ICE, y otras empresas de distribución eléctrica, ha tenido un desarrollo vertiginoso en las tres áreas que componen un sistema eléctrico: Generación, Transmisión y Distribución.

Cuando se creó el Instituto en 1949 aproximadamente el 15% del territorio nacional tenía cobertura eléctrica. Cincuenta y un año despué,s en el año 2000, ese porcentaje llegaba a un 94.4%, que es comparable al de países desarrollados.

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