Problemas de calidad de la energía en China: impactos, costos y soluciones avanzadas
May 18 , 2025
Problemas de calidad de la energía en China: impactos, costos y soluciones avanzadas
En el cambiante panorama del sector eléctrico chino, los problemas de calidad de la energía se han convertido en un desafío crítico que exige atención inmediata y soluciones efectivas. Este artículo realiza un análisis exhaustivo de los impactos, los costos y las soluciones de equipos avanzados relacionados con la calidad de la energía en China, extrayendo información de casos suecos y destacando las contribuciones de actores nacionales como...
YT Eléctrico
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1. Caídas de tensión: una amenaza costosa para las industrias
Las caídas de tensión, también conocidas como SAGS, representan riesgos significativos para diversas industrias en China. En el sector manufacturero, los equipos de precisión, como las líneas de producción de semiconductores y los robots industriales, son muy vulnerables a las caídas de tensión. Un solo incidente puede provocar la interrupción de la producción, con pérdidas de cientos de miles de RMB.
La industria de los centros de datos también se vio gravemente afectada. En 2023, las caídas de tensión en los servidores de los centros de datos chinos causaron pérdidas superiores a los 2000 millones de RMB. Según el Consejo de Electricidad de China, las caídas de tensión causan pérdidas industriales anuales de aproximadamente 8000 millones de RMB, de las cuales más del 60 % corresponden a las industrias de fabricación de productos electrónicos y química.
Soluciones
Filtro armónico activo eléctrico YT (AHF):
Este filtro avanzado monitoriza y compensa los armónicos en tiempo real. Al reducir la distorsión de la tensión, mitiga eficazmente la sensibilidad de los equipos a las caídas de tensión causadas por la superposición de armónicos.
Restaurador dinámico de voltaje (DVR):
Para cargas críticas, el DVR proporciona soporte de voltaje de milisegundos. En una fábrica de automóviles, la implementación del DVR redujo en un 90 % los incidentes de caídas de voltaje.
2. Contaminación armónica: Impacto en la eficiencia y los equipos
La contaminación armónica, causada principalmente por cargas no lineales como equipos informáticos, iluminación LED y nuevas conexiones a la red eléctrica, tiene consecuencias de gran alcance. En los sistemas de distribución eléctrica de edificios, los altos niveles de distorsión armónica total (THD) aumentan las pérdidas de los transformadores en un 30 % y pueden incrementar los costes anuales de electricidad en más de un millón de RMB para un transformador de 10 kV/1000 kVA.
En el sector de las nuevas energías, los riesgos de resonancia debidos a la contaminación armónica son significativos. En 2024, un parque eólico en China sufrió la rotura de un transformador debido a la resonancia del quinto armónico, lo que provocó pérdidas directas superiores a los 5 millones de RMB. Anualmente, el sector industrial chino incurre en pérdidas superiores a los 12 000 millones de RMB debido al mantenimiento de equipos relacionados con los armónicos y la degradación de la eficiencia energética.
Soluciones
Filtros armónicos activos de la serie AHF de YT Electric
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Capaces de filtrar hasta el armónico 50 con un tiempo de respuesta dinámico inferior a 5 ms, estos filtros son ideales para entornos sensibles como centros de datos y hospitales. En un hospital terciario, la aplicación del AHF de YT Electric redujo la distorsión armónica total (THD) del 25 % al 3 %.
Filtros híbridos (pasivos + activos)
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Para entornos con altos niveles de armónicos, como los hornos de arco de las plantas de acero, los filtros híbridos ofrecen una reducción de costos del 40 % en comparación con las soluciones activas puras.
3. Desequilibrio trifásico: un peligro oculto
El desequilibrio trifásico, frecuente en edificios comerciales y nuevas estaciones de carga de energía, presenta graves riesgos. En edificios comerciales, las cargas monofásicas elevadas (p. ej., aires acondicionados, pilas de carga) pueden provocar que la corriente de neutro supere el doble de la corriente de fase, lo que aumenta el riesgo de incendios. En 2023, un centro comercial en el delta del río Yangtsé sufrió pérdidas superiores a diez millones de RMB debido al sobrecalentamiento del cable neutro.
En las nuevas estaciones de carga, las cargas trifásicas irregulares reducen la utilización de los transformadores en un 20 % y acortan la vida útil de los equipos. Si bien no existen estadísticas a nivel nacional, los costos de mantenimiento de los sistemas de distribución de una sola ciudad aumentan aproximadamente un 15 % anualmente debido al desequilibrio trifásico.
Soluciones
SVG eléctrico de YT (generador de variables estáticas)
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Mediante el ajuste dinámico de la potencia reactiva, SVG equilibra las cargas trifásicas. En un parque logístico, la implementación del SVG de YT Electric supuso una reducción del 70 % en la corriente de neutro y un ahorro energético anual del 8 %.
Interruptores de cambio de fase inteligentes
:
Estos interruptores transfieren automáticamente las cargas a fases de baja carga, lo que los hace ideales para grupos de pilas de carga residenciales. Ofrecen una reducción del 60 % en el costo en comparación con las renovaciones tradicionales.
4. Fluctuaciones rápidas de voltaje: Interrupciones en las operaciones
Las fluctuaciones rápidas de voltaje, incluyendo el parpadeo y los cambios rápidos de voltaje (RVC), alteran las operaciones industriales y la experiencia del usuario. En la industria siderúrgica, el parpadeo de voltaje causado por hornos de arco provocó fallos en el PLC de una empresa siderúrgica, lo que se tradujo en pérdidas anuales por inactividad superiores a 30 millones de RMB.
En redes rurales con deficiencias eléctricas, los frecuentes arranques y paradas de las bombas de calor aumentaron las quejas por parpadeo de la luz en un 25 % anual. Si bien las pérdidas económicas directas son difíciles de cuantificar, las inversiones anuales en la gestión de quejas de los usuarios y la modernización de la red superan los 500 millones de RMB.
Soluciones
SVG + Control de coordinación de almacenamiento de energía
:
La solución de YT Electric utiliza almacenamiento de energía para suprimir las fluctuaciones de energía a corto plazo. Tras su aplicación en una fábrica de aluminio, la volatilidad del voltaje se redujo del 8 % al 1,5 %.
Interruptor de transferencia de estado sólido (SSTS)
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Para cargas sensibles como laboratorios, SSTS garantiza la continuidad eléctrica con un tiempo de conmutación inferior a 1/4 de ciclo.
5. Deficiencia de potencia reactiva y desviaciones de frecuencia: desafíos en la nueva era energética
Con la alta penetración de nuevas energías, la deficiencia de potencia reactiva y las desviaciones de frecuencia se han convertido en importantes desafíos. En regiones con alta penetración de nuevas energías (por ejemplo, las centrales fotovoltaicas del noroeste), en 2024 se produjo un colapso de tensión debido a un soporte insuficiente de potencia reactiva, lo que provocó un corte de suministro eléctrico de 120 millones de kWh en una red provincial.
En las ciudades receptoras de transmisión de CC de ultra alta tensión (UHV), la escasez de energía reactiva conlleva multas de más de un millón de RMB al mes cuando el factor de potencia es inferior a 0,9. Las nuevas centrales eléctricas en China incurren en multas anuales superiores a los mil millones de RMB debido al incumplimiento de los factores de potencia.
Soluciones
Control de clúster SVG eléctrico de YT
:
Al operar varios SVG en paralelo, se logra una compensación dinámica de potencia reactiva. En un parque eólico, la aplicación del control de clúster SVG de YT Electric aumentó el factor de potencia de 0,8 a 0,98, lo que redujo las multas anuales en 8 millones de RMB.
Sistema híbrido de condensador síncrono + SVG
:
Diseñado para escenarios UHV, este sistema proporciona soporte de inercia y una rápida respuesta de potencia reactiva con una reducción de costos del 30 % en comparación con las soluciones tradicionales.
Beneficios integrales y recomendaciones de políticas
Ciencias económicas
Los usuarios industriales pueden esperar un periodo de amortización de 2 a 3 años para las soluciones integrales de gobernanza (AHF + SVG) basadas en el ahorro energético. Además, la Red Eléctrica Estatal de China exige a los usuarios industriales y comerciales mantener un factor de potencia de al menos 0,9, y los usuarios que cumplan los requisitos reciben un descuento del 0,5 % al 1,5 % en la factura de electricidad.
Tendencias técnicas
Integración de plataformas digitales
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La "Smart Power Quality Cloud Platform" de YT Electric permite el monitoreo en tiempo real y la optimización basada en IA de armónicos, potencia reactiva y voltaje.
Diseño de módulos estandarizados
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Los productos AHF y SVG admiten la funcionalidad plug-and-play, lo que los hace altamente adaptables para modernizar redes antiguas.
Promoción de políticas
La Administración Nacional de Energía
Plan de Acción para la Gobernanza de la Calidad de la Energía (2025-2030)
Se estipula que la distorsión armónica total (THD) debe ser ≤5 % en industrias clave, con el objetivo de aumentar la tasa de penetración de equipos de gobernanza al 70 %. Además, algunas regiones de China ofrecen subsidios fiscales del 15 % al 20 % para la compra de equipos de gobernanza nacionales.
Conclusión
Los problemas de calidad de la energía en China se caracterizan por altas pérdidas, alta sensibilidad a las interrupciones y sanciones financieras significativas. Para abordar estos desafíos, es esencial combinar equipos avanzados de gobernanza dinámica, como los que ofrece YT Electric, con políticas de apoyo.
Mediante la implementación de un sistema de gestión de circuito cerrado de "monitoreo, análisis, gobernanza y optimización", China puede lograr el doble objetivo de mejorar la eficiencia energética y prevenir los riesgos relacionados con la energía. En el contexto de la creciente penetración de nuevas energías, la aplicación colaborativa de SVG y el almacenamiento de energía desempeñará un papel crucial en la mejora de la resiliencia de la red.
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