thumb|300px|Diagrama de una red eléctrica. Las tensiones y otras características de las líneas eléctricas son los valores típicos para Alemania y otros sistemas europeos. Una red eléctrica es una red interconectada que tiene el propósito de suministrar electricidad desde los proveedores hasta los consumidores. Consiste de tres componentes principales, las plantas generadoras que producen electricidad de combustibles fósiles (carbón, gas natural, biomasa) o combustibles no fósiles (eólica, solar, nuclear, hidráulica); Las líneas de transmisión que llevan la electricidad de las plantas generadoras a los centros de demanda y los transformadores que reducen el voltaje para que las líneas de distribución puedan entregarle energía al consumidor final.https://www.reducirfacturaluz.com/informacion/la-red-electrica/
En la industria de la energía eléctrica, la red eléctrica es un término usado para definir una red de electricidad que realizan estas tres operaciones:
Generación de electricidad: Las plantas generadoras suelen estar alejadas de áreas pobladas. Por lo general son muy grandes, para aprovecharse de la economía de escala. A la energía eléctrica generada se le incrementa su tensión antes de verterla a la red de transmisión. Transmisión de electricidad: La red de transmisión transporta la energía a grandes distancias. De esto se encarga la compañía que es dueña de la red de distribución. Distribución de electricidad: Al llegar a la subestación, la energía llega a una tensión, conocida como muy alta tensión. Al salir de ella, y entrar en la red de distribución, se le baja para quedar a alta o media tensión. Finalmente, al llegar al punto de servicio, la tensión se vuelve a bajar para quedar al voltaje de servicio requerido.
Las redes casi siempre son síncronas, lo que significa que todas las áreas de distribución funcionan con corriente alterna (CA) trifásica sincronizadas (de modo que las oscilaciones de tensión se producen casi al mismo tiempo). Esto permite la transmisión de energía de CA en toda la zona, conectando un gran número de generadores y consumidores de electricidad y permitiendo, potencialmente, mercados eléctricos más eficientes y generación redundante.
La red combinada de transmisión y distribución forma parte del suministro eléctrico, conocido como "red eléctrica" en Norteamérica, o simplemente "la red". En Reino Unido, India, Tanzania, Myanmar, Malasia y Nueva Zelanda, la red se conoce como "National Grid".
Aunque las redes eléctricas están muy extendidas, en 2023 todavía quedaban 666 millones de personas en todo el mundo que no estaban conectadas a una red eléctrica,TRACKING SDG7 - The Energy Progress Report
Tracking SDG7: The Energy Progress Report provides the international community with a global dashboard to register progress on the targets of Sustainable Development Goal 7 (SDG7): ensuring universal energy access, doubling progress on energy efficiency and substantially increasing the share of renewable energy. It also registers progress towards enhanced international cooperation to facilitate access to clean and renewable energy by 2030, as well as on the expansion of infrastructure and technology upgrade for supplying modern and sustainable energy services for all in developing countries. It assesses the progress made by each country on these targets and provides a snapshot of how far we are from achieving SDG7. la inmensa mayoría en el África subsahariana (565 millones). A medida que aumenta la electrificación, disminuye el número de personas sin acceso a la electricidad de red, habiéndose reducido prácticamente a la mitad desde 2001 en el que había 1.304 millones.
Las redes eléctricas pueden ser propensas a intrusiones o ataques malintencionados, por lo que es necesaria la seguridad de la red eléctrica. Además, a medida que las redes eléctricas se modernizan e introducen tecnología informática, las ciberamenazas empiezan a convertirse en un riesgo para la seguridad. Las preocupaciones particulares están relacionadas con los sistemas informáticos más complejos necesarios para gestionar las redes.
Historia Desde sus inicios en La Revolución Industrial, la red eléctrica se ha convertido de un sistema aislado que servía a un área geográfica particular, a una red expansiva que incorpora múltiples áreas. En un momento dado, toda la energía era producida cerca del dispositivo o del servicio que requería energía. A comienzos del , la electricidad fue una idea novedosa que competía con el vapor, la hidráulica, el enfriamiento o calentamiento directo, y principalmente el gas natural. En esa época, la producción de gas y su reparto se había convertido en la principal fuente de la industria moderna de la energía. A la mitad del , la iluminación por arco eléctrico se convirtió rápidamente en algo mucho más ventajoso que el gas volátil, ya que el gas produce una luz pobre, calentamiento excesivo, que hacía que los cuartos se calentaran y se llenaran de humo, y partículas nocivas como el monóxido de carbono. Después de haber estudiado la industria de iluminación del gas, Nikola Tesla inventó el primer sistema eléctrico que suministraba energía por medio de redes virtuales para la iluminación. Con esto, las empresas eléctricas se encargaron de las economías de escala y cambiaron a generación centralizada, distribución y administración del sistema. El concepto moderno de red eléctrica tiene sus fundamentos en las invenciones de Nikola Tesla, que hoy constituye la base de la generación, transmisión a alta tensión y distribución a media tensión, únicamente posibles gracias a las máquinas de inducción magnética que Tesla concibió.
Generación La generación, en términos generales, consiste en transformar alguna clase de energía no eléctrica, sea esta química, mecánica, térmica o luminosa, entre otras, en energía eléctrica. Para la generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el primer escalón de la red eléctrica.
Distribución
left|thumb|150px|La red síncrona de gran área de Europa. La mayoría son miembros de La Asociación de la Red Europea de Gestores de Redes de Transporte de Electricidad. Desde las subestaciones ubicadas cerca de las áreas de consumo, el servicio eléctrico es responsabilidad de la compañía suministradora (distribuidora) que ha de construir y mantener las líneas necesarias para llegar a los clientes.
La red de distribución es un componente del sistema de suministro, siendo responsabilidad de las compañías distribuidoras. La distribución de la energía eléctrica desde las subestaciones de transformación de la red de transporte se realiza en dos etapas.
La primera está constituida por la red de reparto, que, partiendo de las subestaciones de transformación, reparte la energía, normalmente mediante anillos que rodean los grandes centros de consumo, hasta llegar a las estaciones transformadoras de distribución. Las tensiones utilizadas están comprendidas entre 25 y 132 kV. Intercaladas en estos anillos están las estaciones transformadoras de distribución, encargadas de reducir la tensión desde el nivel de reparto al de distribución en media tensión.
La segunda etapa la constituye la red de distribución propiamente dicha, con tensiones de funcionamiento de 3 a 30 kV y con una disposición en red radial. Esta red cubre la superficie de los grandes centros de consumo (población, gran industria, etc.), uniendo las estaciones transformadoras de distribución con los centros de transformación, que son la última etapa del suministro en media tensión, ya que las tensiones a la salida de estos centros es de baja tensión (125/220 o 220/380 ).El nuevo Reglamento Electro técnico de Baja Tensión (2002) exige tensiones de distribución en baja tensión de 230/400 V.
En numerosos mercados eléctricos, la actividad de distribución se considera un monopolio natural y opera bajo marcos regulatorios que establecen su esquema de retribución. Este esquema está orientado a cubrir los costes de operación, mantenimiento e inversión de las redes, al tiempo que busca garantizar la calidad y la continuidad del suministro eléctrico.
Las líneas que forman la red de distribución se operan de forma radial, sin que formen mallas. Cuando existe una avería, un dispositivo de protección situado al principio de cada red lo detecta y abre el interruptor que alimenta esta red. La localización de averías se hace por el método de "prueba y error", dividiendo la red que tiene la avería en mitades y suministrando energía a una de ellas; a medida que se acota la zona con avería, se devuelve el suministro al resto de la red. Esto ocasiona que en el transcurso de la localización se puedan producir varias interrupciones a un mismo usuario de la red.
La topología de una red de distribución se refiere al esquema o arreglo de la distribución, esto es la forma en que se distribuye la energía por medio de la disposición de los segmentos de los circuitos de distribución. Esta topología puede tener las siguientes configuraciones: Red radial o red en antena: resaltan su simplicidad y la facilidad que presenta para ser equipada de protecciones selectivas. Como desventaja tiene su falta de garantía de servicio. Red en bucle abierto: tiene todas las ventajas de la distribución en redes radiales y además la posibilidad de alimentar alternativamente de una fuente u otra. Red en anillo o en bucle cerrado: se caracteriza por tener dos de sus extremos alimentados, quedando estos puntos intercalados en el anillo o bucle. Como ventaja fundamental se puede citar su seguridad de servicio y facilidad de mantenimiento, si bien presenta el inconveniente de una mayor complejidad y sistemas de protección más complicados.
Como sistemas de protección se utilizan conductores aislados, fusibles, seccionadores en carga, seccionalizadores, órganos de corte de red, reconectadores, interruptores, pararrayos antena, pararrayos autoválvulas y protecciones secundarias asociadas a transformadores de medida, como son relés de protección.
Estructura de las redes de distribución La estructura o topología de una red puede variar considerablemente. El diseño físico está determinado por el terreno disponible y su geología. La topología lógica puede variar dependiendo de las restricciones de presupuesto, requisitos de fiabilidad del sistema, y las características de la generación y la carga.
Componentes
La generación de electricidad es el proceso de generar energía eléctrica a partir de fuentes de energía primaria normalmente en centrales eléctricas. Suele realizarse con generadores electromecánicos accionados por motores térmicos, la energía cinética del agua o el viento o la energía nuclear. Otras fuentes de energía son la solar fotovoltaica y la geotérmica.
La suma de las potencias de los generadores de la red es la producción de la red, que suele medirse en gigavatios (GW).
Transmisión
La transmisión de energía eléctrica es el movimiento a granel de energía eléctrica desde un lugar de generación, a través de una red de líneas interconectadas, hasta una subestación eléctrica, desde la que se conecta al sistema de distribución. Este sistema de conexiones en red es distinto del cableado local entre las subestaciones de alta tensión y los clientes.
Como la energía suele generarse lejos de donde se consume, el sistema de transmisión puede cubrir grandes distancias. Para una determinada cantidad de energía, la eficacia de la transmisión es mayor con tensiones más altas y corrientes más bajas. Por lo tanto, las tensiones se aumentan en la estación generadora y se reducen en las subestaciones locales para la distribución a los clientes.