18 marzo 2010

La energía eléctrica en Chile

Igual que Kung Fu, estoy caminando dos veces al día ida y vuelta a la Universidad porque el Honda tiene un pistón roto y el Green Monster se quedó sin batería. Son como 8 o 10 cuadras que en la tarde, cuando brilla el sol de nuestras juventudes, hace el trayecto algo desagradable. Pero a todo se acostumbra uno y cada día se me hace más corto, los primeros días andaba asado pero supongo que el próximo mes, si es que todavía ando a pata, será piece of cake. Varios profesores de la escuela se van y vuelven a pie, Daniel lo ha hecho siempre y vive más o mismo a la misma distancia que yo, igual cosa Mauricio que vive muy cerca de mi casa, somos unos verdaderos Johnnie Walker.

Mañana viernes me toca dar una presentación sobre el sector eléctrico y asuntos ambientales y encontré algunas cosas interesantes. El negocio eléctrico en Chile debe ser de los más sofisticados que existen y fue diseñado en los 80s para reemplazar el antiguo sistema de empresas estatales.

Se dividió en tres tipos distintos de empresas: generación, donde se transforma cualquier otra energía en electricidad, transmisión, donde se transmite la electricidad generada a las distintas ciudades y distribución, que son las empresas que toman la energía transmitida y la distribuyen entre las casas e industrias de la ciudad. Existen en Chile aproximadamente 31 empresas generadoras, 5 transmisoras y 34 distribuidoras que suplen una demanda agregada de unos 49,000 Giga Watts/hora.

Las generadoras siempre están en la picota de los grupos ambientalistas, en Chile la matríz energética, ordenada de más a menos contaminación es más o menos así:

Carbon (16,4%)
Petcoke (9,9%)
Desechos (1,3%)
Fuel-Diesel (1,1%)
Gas (10,4%)
Embalse (24,2%)
Pasada (15,5%)
Eolica (0%)

Quien contamina más es cosa bien subjetiva, aquí yo las ordené según mi criterio. Si vemos a nivel mundial, la matriz energética en el 2003 y proyectada al 2050 es más o menos así:

Carbon 40% -47%
Gas 19% -28%
Hidráulica 16% - 9%
Nuclear 16% - 7%
Petróleo 7% - 3%
Biomasa 1% - 2%
Otras renovables 1% - 4%

Si comparamos la matriz mundial con la chilena somos bastante más "limpios" ecológicamente, gracias a las hidroeléctricas y si vemos los números con cuidado podremos darnos cuenta de lo ridúculas que resultan las campañas ambientalistas como "Aysen sin represas", en el mundo prácticamente la mitad de la electricidad se genera con carbón y nosotros tenemos la suerte de tener regiones con caídas de agua gracias a nuestro lluvioso e inclinado sur, es simplemente estúpido no aprovecharlas, considerando que la energía eólica y "otras renovables" (principalmente solar) no tienen el menor potencialidad, ni Mandrake el Mago podría atender las quejas de los ambientalistas, es una completa estupidez. Hay razones técnicas y económicas que hacen que las energías eólica y solar no sean factibles, en Chile actualmente aportan un 0% y en el mundo apenas un 1% a punta de subsidios.

La geografía nacional tiene mucho que ver con la manera como manejamos nuestra electricidad, como el país es largo y angosto basta con 4 sistemas interconectados para cubrir a todo el país: el SING desde Arica a Antofagasta, el SIC desde Atacama a los Lagos, el Aysén y el Magallanes, para las regiones del mismo nombre. Cada sistema tiene sus propias generadoras y los sistemas SING y SIC se conectan entre si para ayudarse en caso de apuro.

La transmisión desde las generadoras y el reparto de cargas es un asunto extremadamente complejo que se maneja en el Centro de Despacho de Cargas, los sistemas altamente interconectados provocan la fragilidad que la sobrecarga de una sola subestación puede dejar sin energía al 90% de los chilenos como pasó con la estación Charrúa, pero la ganancia en eficiencia compensa el riesgo con creces.

Si en cualquier parte del norte hubiese un terremoto importante en Arica nos quedaríamos sin energía eléctrica pues tenemos muy alta dependencia del SING, por eso existe el proyecto de la central de respaldo de Cerro Chuño que algunos aspirantes a políticos, con argumentos bien ignorante la boicotean por la "contaminación" que produciría, eso muestra que no entienden nada porque contaminará menos que unos cuantos camiones. Tenemos para Arica dos generadoras propias: la central hidroeléctrica (de paso) en Chapiquiña con 10,2 MW y una central diesel en el centro de la ciudad con 14,3 MW, la termoeléctrica (fuel oil) proyectada agregaría 38 MW al sistema, haciéndonos menos dependientes del SING. La transmisión en largas distancias se hace en líneas entre 23.000 volts hasta 220.000 volts.

Finalmente está el sistema de fijación de precios que es una de las genialidades inventadas en los 80s que permitió la privatización de los servicios con monopolios naturales (electricidad, agua potable, teléfonía fija). Existen dos mercados diferentes, los clientes que consumen más de 2000 KW tienen el precio libre de mercado, son los clientes no regulados como la gran minería y otras empresas y pagan más que los clientes regulados. Para los que consumen 2000 KW o menos el estado fija el precio en base al modelo de una empresa ficticia de operación eficiente. El precio regulado es la suma de todos los costos, más la financiación de las inversiones requeridas para el período, más una utilidad para las empresas reales, fijada por el estado.

Este sistema mixto tiene la ventaja adicional de hacer rentable a las empresas que los consumidores domiciliarios bajen su consumo, así les queda más energía disponible para los no regulados que la venden a precio más caro. No es un sistema perfecto pero se le acerca bastante. Para variar, inventado o aplicado masivamente por primera vez en Chile en los 80s, cuando en el mundo estaba repleto de empresas estatales técnicamente quebradas y con el más pésimo servicio.

Ese es, más o menos, el panorama de la generación de la energía. Si los ambientalistas no fuesen los sinverguenzas y oportunistas que normalmente son, estarían dedicados de cabeza a la eficiencia energética, que es donde existe campo factible para lograr enormes beneficios ambientales. Pero eso no da plata ni notoriedad política, tampoco da la capacidad para extorsionar a las empresas, que es en el fondo lo que ellos buscan.

31 comentarios:

  1. Dos cosas:
    1) Porqué no la bicicleta? Pasamos del auto a la suela sin escalas porque asumimos que la bicicleta es cosa de niños. Hay que ser como los profesores anglosajones que van a dictar clases a Oxford en bicicleta.
    2) Hay que interconectar más los sistemas nacionales eléctricos en Sudamerica. La hidrología del Amazonas es distinta de la del Uruguay que es distinta de la del Paraná que es distinta de la andina atlántica y andina pacífica. Un intercambio de excedentes temporales y regionales solucionaría buena parte de nuestros males y nos daría mayor seguridad.

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  2. Y de quien son las companias electricas, mi querido guru?

    Quien fija los precios al consumidor?

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  3. Ah Ulschmidt, jamás aprendí a anadar en bicicleta, caso contrario me habría comprado una scooter hace años, le tengo mucha desconfianza (léase MIEDO) a la inestabilidad, nada de dos ruedas para mí. Curiosamente el TOmás Jr. heredó la misma tara, tampoco sabe andar en bicicleta ni en moto.

    La interconexión de sistemas eléctricos tiene sus ventajas y desventajas, la ventaja es que hay lugares con energía potencial de superhabit (las cataratas del Iguazú o los pozos de gas de Venezuela o la Patagonia, me imagino que muchos más) entonces hay un potencial perdido en unos lugares que se podría usar en otros lugares de alto consumo sin fuentes naturales (la gran minería en Chile y Perú, etc.).

    La desventaja es la inseguridad, al estar muy interconectados el sistema se hace muy frágil como ocurre en Chile, donde el colapso de una subestación puede cortar el suministro del 90% de los consumidores del país. Si le sumas la tentación a usar el suministro como herramienta de presión política (un gaseoducto de Venezuela por ejemplo) o que los problemas propios de cada país pueden afectar los contratos de suministro a otros, como pasó con el gaseoducto Argentina-Chile hace años.

    Por eso creo que es buena idea tener siempre generadoras locales de respaldo. Si en Arica tuviésemos la central de fuel oil del Cerro Chuño por ejemplo, estaríamos auto abastecidos ante cualquier emergencia del interconectado, allí nos podríamos conectar sin problemas con Perú, Argentina o Bolivia

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  4. Anónimo, lee con calma, como puse en la entrada los precios al consumidor (tarifas reguladas) las fija el estado "al más puro estilo soviético", en base a una empresa modelo eficiente. Ese cálculo es público y se puede revisar en la página de la SSE

    Las compañías eléctricas son de muy diverso tipo: generadoras, transmisoras y distribuidoras, la mayoría son Sociedades Anónimas cuyas acciones se vendieron por el sistema de capitalismo popular en los ochentas, lamentablemente el pueblo llano en su gran mayoría rechazó la oportunidad de oro que les dieron o la cambió por el equivalente de una chuica de vino a otros con mucha más visión que compraron las acciones.

    Unos pocos, muy poquitos aprovecharon la oportunidad, entre ellos los ex ejecutivos de las estatales que tuvieron la visión para darse cuenta del negocio fabuloso que se les estaba presentando (típico Yurasec), como siempre la plata se fue para los más inteligentes y los idiotas se la farrearon. Allí se vio clarísimo el principio de Pareto del 80-20.

    Conozco muchos viejos jubilados de Chilectra que todavía se están pegando puñaladas por no haber creído en el sistema (tuve un amigo que se dedicaba a comprarles acciones por cuenta de terceros)

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  5. Felicitaciones por el artículo, muy gráfico, didáctico y entretenido. Que buen tirón de orejas para los ambientalistas, parece que nosotros, los ingenieros, hacemos mucho más por este planeta que ellos.
    nota: Yo sí uso la bicicleta para ir de mi casa al trabajo (y sí, me siento como un niño).
    saludos!

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  6. Hola Raúl, en verdad es mucho lo que se habla y poco lo que se sabe sobre como funciona el sistema, tu que manejas la parte técnica te debes haber dado cuenta de eso, por eso hay que difundir las cosas como son, mucha gente con buenas intenciones pero que no tiene mayor idea arma alborotos que pueden echar a pique proyectos que son muy necesarios, hablar es fácil.

    Yo creo que la mayoría de los ambientalistas son personas bien intencionadas y con un interés genuino en hacer algo bueno, pero en los niveles más altos el asunto está manejado por tipos sinverguenzas y hambrientos de poder político y de $$. Soy muy partidario de todo lo que realmente aporte a un mejor ambiente yb calidad de vida, pero no me gusta que me traten de meter el dedo en la boca o que me aleguen con argumentos que son francamente ignorantes.

    Lo de la bicicleta, bueno, hasta pasados los 30 años yo no sabía bailar, nadar, ni andar en bicicleta. Creo que me voy a morir sin bailar y tal vez a los 80 me anime a aprender a andar en bicicleta. Saluti!

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  7. Una duda respecto a terremotos y AL GRANDE...si el nodo de Tal Tal queda inutilizable por EL GRANDE ¿como afecta al resto del sistema? ¿o en este caso, por un tema de configuración, el resto del país no debería tener problemas de suministro de energía?

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  8. Pablo Jiménez19 marzo, 2010 18:48

    Ulschmidt:

    Oxford tiene ciclovías, pero es jodido con el tránsito que hay. La cantidad de autos por High Street o St. Giles Street no era como para distraerse. Cambridge sí resulta más amigable para los ciclistas.

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  9. ¿pero los profesores no viven en el campus y se la pasan tomando té y escuchando conciertos al aire libre? ¿y nunca hay crímenes entre ellos salvo elaborados homicidios muy difíciles de resolver?
    Para qué leí todas esas novelas entonces!
    de la interconexión:
    Chile se desarrolla en norte a sur y sus picos y mínimos de consumo serán notables. En la gran minería quizas no, si trabajan igual todos los turnos, pero el consumo urbano oscila mucho. Sólo por eso poder vender hacia el este cuando hay excedentes y comprar en los picos máximos diarios es una posibilidad interesante.

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  10. Sigfridus, si Tal Tal o Tocopilla colapsan probablemente estamos fritos en todo el SING, claro que depende mucho del tipo de falla, incluso una torre o estaciones de distribución puede dejar la grande, las posibilidades de colapsar son muchas por eso es importante tener generadoras de respaldo locales. Nos ha pasado antes y nos puede volver a pasar.

    Ah Pablo, nuestro pequeño Harvard ;D no tiene ciclovías y muy pocas bibicletas a paesar que Arica es el paraíso mundial del ciclista, Ulschmidt, recuerda que en Oxford trabaja el Inspector Morse así es que ni un solo crimen queda impune, ni uno.
    Lo que dices de la interconexión es muy cierto, toda América del Sur debería estar interconectada para aprovechar las economías de escala, lo malo es la tentación a depender exclusivamente de la interconexión como pasa en la mayor parte de Chile, todas las ciudades pequeñas/medianas deberían tener generadoras locales de respaldo.

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  11. ajajá, pero aquí lo atrapamos un poco, Tomas! Siempre estamos diciendo que la energía verde no es competitiva con la convencional.
    Pero tambien que necesitamos generación de respaldo, por picos y por accidentes.
    Entonces la generación verde, típicamente local - sol, viento, biomasa: estan en todas partes - surge con un doble propósito: ambiental y para agregar seguridad en la generación.
    ¿qué es mejor? ¿un generador diesel detenido casi todo el año, marchando para picos o accidentes, o un generador eólico marchando todo el año?

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  12. ¡No pues Ulschmidt como es eso! sabes mejor que yo que las energías no convencionales tienen como característica principal que no se pueden almacenar ¡si viene un terremoto de noche y tenemos fotovoltaica tendríamos que esperar que salga el sol! o si no corre viento y tenemos turbinas nos fregamos!

    Un sistema de respaldo tiene que ser obligadamente convencional y lo menos relevante es si contamina porque está diseñado para trabajar solo eventualmente, pero debe estar listo para operar en minutos 24x7

    Las no convencionales son ideales para lugares pequeños y aislados, con baja demanda de energía.

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  13. Mira, si la interconexion se hiciera en algunos puntos usando HVDC seria algo mas confiable el sistema, y algo mas cara la cuenta de la luz. Eso hicieron los yankees despues de su apagon grandote.

    En el caso chileno no se usa HVDC. El primero proyectado seria el que une baker con el SIC. Pero el criterio fue ahorro de perdidas por la distancia, no aumento de confiabilidad.

    Salud

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  14. Y lo que dice ulschmidt

    Conectandonos a argentina con HVDC permite comprar y vender energia en los horarios peack, y cobrer la diferencia haciendo ambas redes aún más confiables.

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  15. Interesante punto. ¿Pero la continua no es más ineficiente de transmitir? (pregunta ignorante, pero en realidad no veo adonde entra la seguridad).

    Otra duda ignorante que siempre he tenido: se que por los cables de la red eléctricas se envían señales de data, incluso se han usado experimentalmente para Internet ¿por que no se usan los cables para transmitir los datos del consumo?, me parece que el sistema de tipos revisando los medidores todos los meses es super arcaico ¿es lo mismo en gringolandia?

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  16. Ah, pensándolo bien supongo que la cosa va por la eliminación de los transformadores

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  17. Estimado:

    El sistema de cobro sin necesidad de visita para revisar el contador fue implementado de manera piloto por Chilectra si mal no recuerdo en Renca y/o Cerro Navia.
    Debido a problemas no contemplados de facturacion inconsistente (debido a cambio de medidor los calculos de consumo se "desconchunflaron") y a que a nadie se le ocurrio que durante la marcha blanca debio haber un corroboracion manual de que se estaba facturando correctamente a todos los clientes, se produjeron cobros excesivos a gran cantidad de clientes, cayendo el desprestigio sobre el sistema (aumentando la resistencia al cambio de medidor) y las multas de la SEC.
    Creo que estan esperando que la memoria se "evapore" un poco antes de intentar nuevamente.

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  18. Pablo Jiménez20 marzo, 2010 03:22

    Ulschmidt:

    Pero eso es Oxford bajo la mirada argentina (o anglo-hispana, pa' quien sólo vio la película) :-P

    Tomás:

    De Harvard, nada. Me tocó ir de paseo hace tiempo a Inglaterra. De pura casualidad, terminé en la casa de una familia de exiliados chilenos por allá y surgió una bonita amistad con ellos.

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  19. Abdi, que interesante, parece un problema obvio de mala implementación donde se debieron llevar ambos sistemas en paralelo (medidor y transmisión) durante algunos meses antes de hacer el cambio, cobrando siempre lo que dice el medidor pra estar seguros y confrontando ambas lecturas. Ese error básico me hace recuerdo cuando en la Municipalidad de Tacna decidieron hacer la migración de varias bases de datos en otra inmensa durante un fin de semana largo para atender a público si marcha blanca el martes siguiente, imagina la catástrofe que hubo.

    Durante un año o dos deberían mantenerse ambos sistemas para que la propia gente pudiera chequear que no le están cobrando demás, es un problema de confianza porque casi nadie chequea las lecturas de su propio medidor a menos que salga un cobro notoriamente exagerado.

    Pablo, suerte que no caiste en las garras del Inspector Morse jaja

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  20. Pablo Jiménez21 marzo, 2010 03:52

    Tomás:

    Al menos mi pinta de flaite no desentonó entre los chavs ;-P Y si bien me salvé de Morse, no pude escapar del Zafarrancho en Cambridge ;-P

    http://www.anagrama-ed.es/titulo/CM_117
    http://www.lecturalia.com/libro/10844/zafarrancho-en-cambridge

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  21. Me parece que se depende mucho del petroleo y sus derivados para generar elecctricidad, hay paises como Costa Rica que producen mas del 90 % de su electricidad de energia hidrolelectrica, eolica, geotermica,y aunque no se pueda almacenar es diez veces mas barata y hasta se exporta, los rios se pueden controlar mediante las represas

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  22. Eso! a Porterhouse me tengo que ir a estudiar entonces. Un migo escces que anduvo por acá -que le tiene mala a los ingleses- decía que el último buen negocio que le etá quedando a la pérfida Albion es vender credenciales educativas a los jóvenes árabes con pasta ;D

    Anónimo, depende de los recursos de cada localidad, en el desierto chileno donde está la gran minería no hay por donde hacer represas, allí se usa el gas y el carbón, lo malo de las represas es que si viene una sequía la ctástrofe es grande... y como el clima está cambiando...

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  23. Se puede almacenar energía con poca agua con represas compensadoras. Es una doble represa y se turbina de abajo hacia arriba extrayendo energia en horas pico y se bombea de abajo a arriba aportandole energía en horas base. La misma agua prácticamente, subiendo y bajando. Desde luego se pierde energía neta en el proceso porque ningún proceso es 100% eficiente pero la diferencia, y el costo de la obra, suele pagarse con creces por la diferencia de precio de energía según el horario. Suiza almacena durante la noche el excedente de las centrales nucleares francesas y se lo revende durante el día. España usa esto para almacenar la caótica producción eólica y volcarla la red cuando hace falta.

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  24. .. se turbina de arriba a abajo, quise decir, y "doble represa" son dos represas sobre un mismo cañón.

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  25. Que sistema más extraño, especialmente por eso de bombear el agua de vuelta hacia arriba ¿no se podría poner simplemente las represas/turbinas simplemente una después de otra? con un declive suficiente probablemente no haría falta volver a bombearla de vuelta

    ... estos siuzos, se comen los huevos con cáscara: que nada se pierda ;D

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  26. La eficiencia de conversión es alta (98%). LA de transmisión mas todavía porque se transmite en alta tensión (Cuando estaba edison no habia electronica de potencia y tenia que transmitir en baja tensiónm con las consiguientes tremendas perdidas de corriente).

    Basicamente se usan dos inversores espalda con espalda, unidos con un enlace DC. Se puede transmitir a distancias muy largas. Como medida adicional, si se cae una red, la otra no tiene idea. Y se controla en forma precisa los flujos de potencia. (Es muy conveneinte a larga distancia y se hace menos conveniente a medida que la distancia se acorta, excepto que se quiera aumentar la confiabilidad del sistema).

    De lo otro, yo escuche el 2006 de las centrales hidricas que cuenta Ulm. Para almacenar la energia eólica, se bombea agua a una represa y esta genera electricidad de forma estandar

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  27. Que interesante, no había pensado que las pérdidas de transmisión no tienen por que ser mayores. ¿Los inversores se usarían para bajar el voltaje? ¿igual irían a transformadores?.

    Ojo que la electrónica de potencia es bastante nueva, yo alcancé a estudiar de técnico don válvulas de vacío -en los 70s- y ni hablar de potencia, luego cuando fuí a la universidad -en los 80s- la electrónica de potencia estaba más o menos en pañales, en María Elena nos tocó ver unos tiristores del tamaño de un balón de gas, eran la sensación en esos años.

    Usar el bombeo para almacenar la energía producida por el viento me parece genial, solo a un amarrete suizo se le podría haber ocurrido

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  28. Los inversores se usan para pasar "en alta tensiòn" de trifasico a DC, en DC es màs facil transmitir (usas un alambre con retorno por la tierra (sep) o dos alambres) y en el otro lado el rectificador/inversor pasa de DC a trifasica. Despues vendran transformadores para subir o bajar la tensiçon como en una red normal.

    LA gran ganada es el control de los flujos de potencia. Puedes controlar las potencia activa y reactiva que entrega el bicho a voluntad.

    Como te decia, los costos extras existen, pero los beneficios en confiabilidad son grandes.

    El problema, en Chile si hay 20 tipos que entienden de HVDC yo creo que me quedo largo.

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  29. Ah ya veo, para pasar de trifasico a DC, y al final de la transmisión de DC a trifásico nuevamente. La electrónica de potencia en DC es cosa nueva, ni me imagino un rectificador capaz de manejar las potencias de transmisión, eso te pasa por estudiar tecnologías de punta!!!

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  30. Hola Soy Hernán Loyola Ing. físico usach y trabajo en inv. y dllo. en la Cchen. 1ro felicitaciones a Tomás, 2do. para quien sepa de HVDC es posible enterrar los cables?, (deben haber más pérdidas a tierra, creo) si se lograran enterrar los cables en vez de torres ,en el sur del pais no se "vería tan feo" y uno podría ir a pasear a la patagonia cuando jubile y sentir que se está en una zona prístina y no intervenida. Por otro lado en nuestro país se invierte en desarrollo de superconductores?, pues es ahora cuando los necesitamos. salu2

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  31. Hola Hernán, chas gracias por la visita.

    Le pasaré la consulta al Dr. Nervio de la Udec que es el experto en esas cosas. Yo tengo entendido que el proyecto de Hydroaysen tiene considerado las líneas de transmisión por ducto subterraneo por gran parte del recorrido.

    Ahora si se usa HVDC me parece que no deberían existir problemas de pérdidas a tierra en tanto los ductos estén aislados, según yo lo veo los problemas serían menores pues la DC no irradia como la AC, igual le preguntaré al Nervio para asegurarme.

    Saludos!

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"Send me a postcard, drop me a line
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Yours sincerely, wasting away
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