red de transmisión de energía de América del Norte

La red eléctrica que abastece a Norteamérica no es una red única, sino que está dividida en múltiples redes síncronas de área amplia . ^{[ 1 ]} La Interconexión Oriental y la Interconexión Occidental son las más grandes. Otras tres regiones incluyen la Interconexión de Texas , la Interconexión de Quebec y la Interconexión de Alaska . Cada región suministra energía a una frecuencia nominal de 60 Hz . ^{[ 2 ]}

Las regiones no suelen estar conectadas ni sincronizadas directamente entre sí, pero existen algunos interconectores HVDC . Las redes del este y del oeste están conectadas mediante siete enlaces que permiten el flujo de 1,32 GW entre ellas. Un estudio del Laboratorio Nacional de Energías Renovables concluyó que aumentar estas interconexiones permitiría ahorrar en costes energéticos. ^{[ 2 ]}

En Estados Unidos, durante la década de 1920, las empresas de servicios públicos formaron empresas conjuntas para compartir la cobertura de la demanda máxima y el suministro de energía de respaldo. En 1934, con la aprobación de la Ley de Sociedades de Cartera de Servicios Públicos , las empresas eléctricas fueron reconocidas como bienes públicos importantes y se les impusieron restricciones y supervisión regulatoria sobre sus operaciones.

Desde 1967, las interconexiones Este y Oeste se conectaron directamente. Los enlaces de CA no tenían alta capacidad y estaban sujetos a oscilaciones, por lo que su conexión resultó poco fiable. En 1975, los enlaces de CA se desconectaron, ya que se comprobó que los enlaces de CC funcionaban de forma más fiable. ^{[ 1 ]}

La Ley de Política Energética de 1992 exigió a los propietarios de líneas de transmisión que permitieran a las compañías de generación eléctrica el acceso abierto a su red ^{[ 3 ] [ 4 ]} y condujo a una reestructuración de cómo operaba la industria eléctrica en un esfuerzo por crear competencia en la generación de energía. Las empresas de servicios eléctricos ya no se construían como monopolios verticales, donde la generación, la transmisión y la distribución eran manejadas por una sola compañía. Ahora, las tres etapas podían dividirse entre varias compañías en un esfuerzo por brindar acceso equitativo a la transmisión de alto voltaje. ^{[ 5 ] : 21} La Ley de Política Energética de 2005 permitió incentivos y garantías de préstamos para la producción de energía alternativa y para promover tecnologías innovadoras que evitaran las emisiones de gases de efecto invernadero .

En Norteamérica existen dos grandes redes síncronas de área amplia : la Interconexión Oriental y la Interconexión Occidental . Además, hay tres redes eléctricas menores: la Interconexión de Alaska , la Interconexión de Texas y la Interconexión de Quebec . Las interconexiones Oriental, Occidental y de Texas están interconectadas en varios puntos mediante enlaces de corriente continua , lo que permite la transmisión de energía eléctrica a lo largo de los Estados Unidos continentales, Canadá y partes de México.

Las redes de transmisión son operadas por operadores de sistemas de transmisión (TSO), empresas sin fines de lucro que generalmente pertenecen a las compañías eléctricas en sus respectivas áreas de servicio, donde coordinan, controlan y supervisan el funcionamiento del sistema eléctrico. Los TSO están obligados a proporcionar acceso a la transmisión sin discriminación a los generadores de electricidad y a los consumidores. Los TSO pueden ser de dos tipos: Operadores Independientes del Sistema (ISO) y Organizaciones Regionales de Transmisión (RTO). Los ISO operan dentro de un solo estado. Las RTO cubren áreas más amplias, que abarcan varios estados.

En 2009 había cuatro RTO en EE. UU.:

• ISO Nueva Inglaterra (ISO-NE, que es una RTO a pesar de su nombre);
• Operador del Sistema Independiente del Medio Continente (MISO);
• Interconexión PJM en la región del Atlántico Medio; y
• La Southwest Power Pool (SPP) abarca Oklahoma, Kansas y partes de Arkansas, Missouri, Texas y Nuevo México.

Existen tres normas ISO:

• Operador del Sistema Independiente de California (California ISO);
• Operador del Sistema Independiente de Nueva York (NYISO);
• Consejo de Confiabilidad Eléctrica de Texas (ERCOT, un ISO).

Las RTO son similares, pero no idénticas, a los nueve Consejos Regionales de Confiabilidad asociados a la North American Electric Reliability Corporation (NERC), una entidad sin fines de lucro encargada de mejorar la confiabilidad y la seguridad del sistema eléctrico de alta tensión en Estados Unidos, Canadá y el norte de Baja California, México. Los miembros de los Consejos Regionales de Confiabilidad incluyen empresas de servicios públicos privadas, públicas y cooperativas, comercializadores de energía y consumidores finales.

Los Consejos Regionales de Fiabilidad son:

• Interconexión oriental
  • Consejo Coordinador de Confiabilidad de Florida (FRCC)
  • Organización de Confiabilidad del Medio Oeste (MRO)
  • Consejo Coordinador de Energía del Noreste (NPCC)
  • ReliabilityFirst Corporation (RFC)
  • Corporación de Confiabilidad SERC (SERC)
  • Southwest Power Pool (SPP)
• Interconexión occidental
  • Consejo Coordinador de Electricidad del Oeste (WECC)
• Interconexión de Texas
  • Consejo de Confiabilidad Eléctrica de Texas (ERCOT)

La FERC distingue entre 10 mercados de energía en los EE. UU., incluidos los siete para los que se han establecido RTO, así como:

• Noroeste
• Suroeste (que abarca Arizona, la mayor parte de Nuevo México y Colorado)
• Sureste ^{[ 6 ]}

Las ISO y las RTO se crearon en la década de 1990, cuando los estados y las regiones establecieron una competencia mayorista por la electricidad.

La North American Electric Reliability Corporation (NERC) es una corporación sin fines de lucro con sede en Atlanta, Georgia , y se formó el 28 de marzo de 2006 como sucesora del National Electric Reliability Council (también conocido como NERC), que se formó tras el primer apagón a gran escala en noviembre de 1965. La NERC original se formó el 1 de junio de 1968 por la industria de servicios eléctricos para promover la confiabilidad y la suficiencia de la transmisión de energía a gran escala en los sistemas de servicios eléctricos de América del Norte . La misión de NERC es "garantizar la confiabilidad del sistema de energía a gran escala de América del Norte". ^{[ 7 ]}

NERC supervisa ocho entidades regionales de confiabilidad y abarca todos los sistemas eléctricos interconectados de los Estados Unidos continentales , Canadá y una parte de Baja California en México .

Las principales responsabilidades de NERC incluyen colaborar con todas las partes interesadas para desarrollar estándares para la operación de sistemas eléctricos, supervisar y garantizar el cumplimiento de dichos estándares, evaluar la suficiencia de los recursos y proporcionar recursos educativos y de capacitación como parte de un programa de acreditación para asegurar que los operadores de sistemas eléctricos se mantengan calificados y competentes. NERC también investiga y analiza las causas de perturbaciones significativas en los sistemas eléctricos para ayudar a prevenir futuros incidentes.

Treinta y siete estados, además del Distrito de Columbia, tomaron medidas para modernizar las redes eléctricas durante el primer trimestre de 2017, según el Centro de Tecnología de Energía Limpia de Carolina del Norte. El objetivo era lograr que los sistemas eléctricos fueran "más resilientes e interactivos". Las medidas más comunes fueron el despliegue de infraestructura de medición avanzada (19 estados lo hicieron), el despliegue de redes inteligentes y las tarifas variables según la hora para clientes residenciales. ^{[ 13 ]}

En el ámbito legislativo, durante el primer trimestre del año se presentaron 82 proyectos de ley relevantes en diferentes partes de Estados Unidos. Al cierre del trimestre, la mayoría de los proyectos de ley seguían pendientes. Por ejemplo, los legisladores de Hawái presentaron un proyecto de ley que crearía un crédito fiscal para el almacenamiento de energía . En California, el Senado estatal presentó un proyecto de ley que crearía un nuevo programa de reembolso para el almacenamiento de energía. ^{[ 13 ]}

En agosto de 2018, Advanced Energy Economy (AEE) y Citizens for Responsible Energy Solutions Forum (CRES Forum) publicaron un documento de política que presentaba cinco recomendaciones sobre cómo modernizar la red eléctrica de EE. UU. Estas recomendaciones consisten en simplificar el proceso de permisos federales para proyectos de energía avanzada; alentar a los planificadores de la red a considerar alternativas a la inversión en transmisión; permitir que el almacenamiento de energía y la eficiencia energética compitan con la generación de energía adicional; permitir que los grandes consumidores elijan sus propias fuentes de electricidad; y permitir que las empresas de servicios públicos y los consumidores se beneficien del software de computación en la nube. ^{[ 14 ]}

En 2019, NREL calculó que la nueva transmisión entre las redes podría beneficiar a los consumidores en un factor de 2,5 en relación con la inversión en transmisión. ^{[ 15 ] [ 2 ]}

Un estudio de 2022 realizado por National Grid plc y Hitachi Energy indica que la instalación de infraestructura de carga para la electrificación de flotas requerirá mejoras específicas de la red eléctrica de EE. UU. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

• Ley de Electrificación Rural , década de 1930

• Monitor de la red eléctrica por hora , un panel de control en tiempo real que muestra el flujo de electricidad en los 48 estados contiguos.