Electrónica de Potencia – con Antonio Solar
En esta charla nos acompaña Antonio Solar, ingeniero especializado en integración de sistemas de potencia, con una amplia trayectoria en energías renovables, sistemas navales y electrónica industrial. A través de una conversación amena y muy técnica, exploramos el papel clave de la electrónica de potencia en la transición energética actual.
Desde la historia de los sistemas eléctricos hasta el futuro de las redes con alta penetración renovable, pasando por baterías, fotovoltaica, eólica y coches eléctricos, esta charla es una clase magistral para quienes buscan entender cómo se transforma la energía en nuestros sistemas modernos.
🧠 Si te interesan las energías renovables, la estabilidad de red, la movilidad eléctrica, o el diseño de sistemas BESS, este episodio es para ti.
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Transcripción del vídeo
Introducción
VICTOR: Buenas a todos y bienvenidos un día más a un vídeo de Transición Energética. Antes que nada, pediros perdón por la última charla; el audio estaba un poco mal, pero creemos que ahora lo hemos ajustado. Esperamos que no haya problema.
También os invitamos, como siempre, a darle like, seguirnos en las redes sociales y compartir para que llegue a todo el mundo posible.
Presentación del invitado
VICTOR: Antonio, cuéntanos un poco quién es Antonio y a qué te dedicas.
ANTONIO: Muchas gracias. Ya sabes que tenía muchas ganas de venir aquí. Coincidimos en el evento de AVAESEN y me pediste venir; dije que sí inmediatamente. Formo parte del trío humorístico Cuñadismos Energéticos con Marcial y Xavi. Desde que tengo uso de razón ando metiendo los dedos en el enchufe—electrocutándome, jugando con cables y haciendo inventos. Básicamente hago lo mismo que cuando era pequeño, pero ahora cobro por ello.
Mi formación es en electrónica. Empecé en una empresa vasca que todo el mundo conoce—Gamesa—poniendo en marcha parques eólicos por todo el mundo. Yo era el que subía a los aerogeneradores y ponía en marcha todos los sistemas: hidráulicos, mecánicos… La electrónica se me dio bien y acabé especializándome.
Llevo dieciséis años en INGETEAM, la empresa en la que sigo. He pasado por diferentes secciones y ahora estoy en el Departamento de Ingeniería e Integración. Trabajamos con electrónica de potencia de muy alta potencia que fabricamos nosotros y la integramos con generadores, motores, baterías y cuadros de distribución en entornos navales, industriales, energéticos y de minería. En resumen: muchos proyectos muy distintos.
Enfoque del directo
VICTOR: Hoy basaremos el directo en la electrónica de potencia, tu ámbito. Mucha gente no conoce bien qué es ni la importancia que tiene actualmente y tendrá en el futuro de la generación energética y otros sectores. Para empezar, estaría bien una introducción sobre qué es la electrónica de potencia y su origen histórico.
Qué es la electrónica de potencia
ANTONIO: La electrónica de potencia es un tema duro, pero intentaremos ponerle un poco de humor. Hablamos de tecnologías que buscan cambiar la forma en la que la energía eléctrica se nos presenta—corriente continua (CC) y corriente alterna (CA). La CC la tenemos en las baterías, la CA en la red, y todas las conversiones entre ambas son el fundamento de casi todas las energías renovables.
Origen histórico y la «guerra de las corrientes»
ANTONIO: Todo se remonta al siglo XIX, cuando se empezó a experimentar con la energía eléctrica y a buscar aplicaciones. No se sabía cuál de estas dos formas, CC o CA, iba a triunfar. Ahí surgió la famosa “guerra de las corrientes”, personalizada en Edison (CC) y Tesla (CA). Edison era brillante ingeniero y mejor hombre de negocios; Tesla era un genio como ingeniero, pero un desastre como empresario. Tesla encontró apoyo en George Westinghouse, quien compró sus patentes. Esa batalla determinó que la distribución en CC de Edison fuera un fracaso, y la CA de Tesla se impusiera.
Necesidad de controlar la velocidad de los motores
ANTONIO: El control de motores fue clave. Las fábricas movían sus máquinas con vapor; pasar a motores eléctricos requería poder controlar la velocidad. Con motores de CC era sencillo variar velocidad; con motores de CA, mucho más complicado porque hay que variar tensión y frecuencia.
Primeras soluciones y la invención del transistor
ANTONIO: A principios del siglo XX se desarrollaron los primeros rectificadores con válvulas de vacío y selenio para convertir CC y CA. El gran salto vino en 1948 con la invención del transistor monolítico, que revolucionó toda la electrónica. Sin embargo, no fue hasta finales de los 70 y 80 cuando confluyeron varias tecnologías—modelos matemáticos de control, microprocesadores capaces de cálculos vectoriales y semiconductores como el IGBT—para crear la electrónica de potencia moderna.
Corriente alterna vs. continua y aplicaciones HVDC
VICTOR: Hoy todas las redes eléctricas funcionan en alterna, pero las renovables producen en continua y hay que inyectar en alterna. También se usa la corriente continua en alta potencia para largas distancias.
ANTONIO: Exacto. La electrónica de potencia permite estaciones conversoras que convierten CA a CC y viceversa en líneas HVDC de hasta 800 kV. Es la excepción, pero imprescindible en transmisión a grandes distancias.
Electrónica de potencia en cargadores y SAIs
VICTOR: También la encontramos en cargadores de móvil y sistemas de alimentación ininterrumpida.
ANTONIO: Sí. Un cargador es un convertidor de frecuencia—una fuente de alimentación con electrónica de potencia a pequeña escala. Los SAIs usan inversores que pasan de CC (batería) a CA para mantener 230 V cuando falla la red.
Control de motores en industria y marina
VICTOR: ¿Y en motores eléctricos?
ANTONIO: Es la aplicación histórica clave. Con variadores de frecuencia controlamos velocidad y par. En aplicaciones marinas usamos motores asíncronos y síncronos, generadores diésel e hibridación con baterías para reducir consumo y emisiones. Existen también motores de reluctancia, muy eficientes y sin tierras raras.
Renovables: fotovoltaica y electrónica de potencia
VICTOR: En fotovoltaica la electrónica de potencia es esencial.
ANTONIO: Los paneles generan CC. Unimos paneles en serie-paralelo para llegar a la tensión del inversor, que convierte a CA de manera inteligente. Para verter a red necesitamos “inversores grid‑tie” que siguen el punto de máxima potencia (MPPT).
Baterías y sistemas BESS
VICTOR: ¿Y con baterías BESS?
ANTONIO: Similar hardware, distinto software. Hay bidireccionalidad y un EMS (Energy Management System) que ordena cuándo cargar, descargar, hacer peak shaving o regulación de frecuencia. En España vamos rezagados respecto a Australia o EE. UU., donde las baterías estabilizan redes débiles.
Vehículos eléctricos y V2G
VICTOR: ¿Qué hay del vehicle‑to‑grid (V2G)?
ANTONIO: La tecnología existe desde hace años; falta regulación. El inversor del coche pasa de CC (batería) a CA con tensión y frecuencia variables para controlar el motor. Con normas adecuadas, los coches podrán actuar como baterías para la red o el hogar.
Armónicos y electrónica de potencia
VICTOR: Claro, porque una parte, no sé si lo íbamos a hablar, pero una parte importante de la electrónica de potencia es que genera armónicos, ¿no? Al final, en esa conversión tú tienes un contenido armónico que es lo que, entiendo, a las redes alternas les genera más problemas, ¿no?
ANTONIO: Sí, porque cuando se hace esa conversión —realmente de corriente continua a corriente alterna— lo que hacemos con los semiconductores, que actualmente utilizamos IGBTs y ahora también MOSFET de potencia, sobre todo en motores eléctricos porque es una forma más compacta, consiste en abrir y cerrar el transistor, ese interruptor, muy rápidamente y de forma controlada para generar esa onda “a medida”. Normalmente se conmuta unas 2 500 veces por segundo; en vehículos eléctricos, si utilizamos tecnologías MOSFET, incluso más. Con un IGBT normalmente se conmutan a esa frecuencia.
Es decir, 2 500 veces por segundo se abre y se cierra para conseguir formar esa onda que nosotros veríamos, más o menos, como una onda bastante limpia. Si hacemos mucho zoom en esa onda veremos un pequeño rizado: ese rizado es el efecto de conmutación de los transistores. Ahí, cuando lo pasas por un analizador, se pueden observar los armónicos que tienen su origen en la modulación, que es la forma en la que controlo esta apertura y este cierre.
Pero trabajamos con filtros armónicos en los equipos: jugamos siempre con una serie de reglas que impone la red; no puedes verter cualquier cosa. Curiosamente, la generación más sucia de electricidad no viene de las renovables, sino de las acerías, que utilizan hornos de arco eléctrico y generan unas componentes armónicas brutales. De hecho, si ves una acería verás en la subestación unos filtros gigantes —hechos con condensadores enormes— precisamente para controlar ese vertido armónico hacia la red.
En resumen, una implantación masiva de renovables no supone un problema de distorsión armónica: lo tenemos controlado.
Electrónica de potencia y energía eólica
VICTOR: Pasando a renovables, tenemos una que está un poco olvidada: la energía eólica. La gente ya no habla tanto de ella como de la fotovoltaica, pero también tiene una electrónica de potencia importante.
ANTONIO: De hecho, es la tecnología estrella que impulsó el desarrollo de electrónica de potencia compleja. Sin ella no tendríamos los aerogeneradores actuales. Cuando entré en Gamesa, hace unos veinte años, el boom eólico ya había empezado y fue precisamente la electrónica de potencia la que permitió pasar de máquinas de decenas de kilovatios a aerogeneradores de varios megavatios.
Por fuera todos parecen iguales —torre tubular, góndola y un rotor con tres palas (¡palas, no aspas!)—, pero por dentro hay dos familias principales muy distintas:
- DFIG (síncrona doblemente alimentada)
- Full Converter con generador síncrono y convertidor al 100 % de potencia
La DFIG permitió el boom: con un convertidor que maneja solo un 10 – 15 % de la potencia total controlas generadores enormes. El pitch (giro de la pala) hace el control lento; el convertidor, el rápido, así que el estator siempre entrega frecuencia y tensión constantes pese a las rachas de viento.
En paralelo, la Full Converter rectifica toda la energía a continua y luego la invierte a la corriente alterna que exige la red; es habitual en eólica marina y potencias muy altas. Aproximadamente un 80 – 85 % de las máquinas en carretera son DFIG; el resto, Full Converter.
Solo una fracción usa imanes con tierras raras; muchas son máquinas asíncronas sin imanes. Estas dos tecnologías hicieron posible la escalabilidad eólica sin recursos críticos.
Impacto, oposición y futuro
España, junto con Dinamarca y Alemania, fue el centro mundial de la tecnología eólica. Hoy la eólica parece en fase de pausa, pero será imprescindible para complementar a la fotovoltaica tanto a escala diaria como estacional. Los desafíos actuales son más sociales y regulatorios que técnicos: la tecnología ha demostrado sobradamente su viabilidad.
Despedida y reflexión final
ANTONIO: Nada más darte las gracias; la verdad es que este tipo de programas es necesario. Estamos en un momento crítico con las renovables y la transición, quizá por la oposición que existe. Falta muchísima información. No quiero convencer a nadie de que un parque solar o eólico sea bueno en su pueblo, pero sí creo que estos espacios muestran otra cara, sobre todo el aspecto tecnológico, que suele asustar: si me va a contaminar un panel solar, si un aerogenerador produce contaminación electromagnética, si las baterías son peligrosas… Así que gracias y ánimo a seguir con este contenido, que ayuda bastante.
VICTOR: Gracias a ti. Las renovables pueden tener inconvenientes, pero hay que ponerlo en la balanza: la gente no se da cuenta de la energía que consume y de que sin ella no viviría como vive.
ANTONIO: Exacto. ¿Cuánto cuesta si no tenemos renovables? Hay quien dice que le afecta un aerogenerador, pero ese aerogenerador evita otra generación que también le afecta. Todos sufrimos, en parte, la civilización. Yo vivo en un pueblo grande y, desde mi salón, veo un puente enorme de autopista construido para llevar tráfico al puerto de Santurce. Podría decir: «quien quiera un puerto, que lo ponga en su ciudad». Pero todos consumimos energía y todos debemos asumir ciertas infraestructuras.
Si no quieres parques solares, perfecto, pero habrá que anotar otra cosa: quizá nucleares. Lo que no podemos es seguir quemando cosas. Decir no a todo no es viable, salvo que volvamos a vivir en cuevas. El colapsismo no es realista. Por eso falta educación y, sobre todo, informar bien a los periodistas: muchas noticias desafortunadas salen de falta de información o de no tener a un experto al lado.
VICTOR: Pues nada, Antonio, ya te dejo que, si no, te echan de la oficina. Muchas gracias por el rato. A ver si nos vemos pronto en persona.
ANTONIO: Un placer, como siempre. Muchas gracias.
VICTOR: A todos los que nos seguís, compartid, dadle me gusta y seguid a Antonio: está en LinkedIn —últimamente es donde se cuece todo. ¡Un saludo!
ANTONIO: ¡Hasta luego!
VICTOR: ¡Chao!