Modelo permite anticipar fallas eléctricas ante eventos climáticos extremos

 Tormentas intensas, inundaciones o sequías prolongadas —como las que se anuncian con la llegada del fenómeno de El Niño— están poniendo a prueba la capacidad de los sistemas eléctricos para responder a condiciones cada vez más exigentes. Frente a este escenario, una investigación de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) propone nuevas herramientas que permiten anticipar con mayor precisión cuándo, cómo, y qué tan graves pueden ser las fallas en el suministro de energía.

El trabajo fue desarrollado por el profesor Camilo Younes Velosa, de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura de la UNAL Sede Manizales, durante su año sabático en la Universidad Estatal de Pensilvania (Estados Unidos), en donde diseñó métodos de análisis de confiabilidad que incorporan variables poco consideradas hasta ahora, como la duración y la severidad de los eventos, así como su posible ocurrencia simultánea.

En Colombia estos análisis resultan especialmente relevantes, ya que gran parte de la generación eléctrica depende del recurso hídrico. “El agua y la energía siempre han estado atadas, por lo que fenómenos como sequías o lluvias intensas pueden afectar directamente la disponibilidad de electricidad”, explica el experto.

Por ejemplo, eventos climáticos como el fenómeno de El Niño pueden reducir los niveles de los embalses y poner en tensión el sistema. “Tendremos altas probabilidades de que el sistema entre en mucho estrés, lo que evidencia la necesidad de contar con herramientas que permitan anticipar estos escenarios”, advierte el docente.

Más allá de cuántas veces falla el sistema

Las consecuencias una interrupción eléctrica —lo que técnicamente se conoce como una salida del sistema— pueden ir desde molestias temporales hasta afectaciones críticas como la suspensión de servicios hospitalarios o la paralización de procesos industriales. Sin embargo, los modelos tradicionales no siempre reflejan la magnitud real de estos eventos.

El profesor Younes señala que “muchas métricas actuales se concentran en medir la frecuencia de las fallas, pero dejan de lado aspectos clave como su duración o su intensidad; no basta con saber cuántas veces ocurre una salida del sistema, también es necesario entender qué tan severa es”.

Uno de los indicadores más utilizados es el Loss of Load Expectation (LOLE), que estima la frecuencia con la que el sistema podría no atender la demanda. Sin embargo, este tipo de mediciones no permite ver el impacto completo de una interrupción prolongada o de varios eventos que ocurren al mismo tiempo.

Por ejemplo, un apagón de pocos minutos suele resolverse sin mayores efectos, pero una interrupción de varias horas puede afectar el transporte, el almacenamiento de alimentos o el suministro de agua, que en muchas ciudades depende de la energía eléctrica.

Eventos simultáneos, el reto que no se estaba midiendo

Otro de los aportes del estudio fue evidenciar que las fallas no ocurren de manera aislada. En la práctica, un sistema eléctrico puede enfrentar varios eventos al mismo tiempo que se potencian entre sí.

Por ejemplo durante una tormenta se pueden caer árboles sobre las redes, inundarse subestaciones y presentarse descargas eléctricas que dañan los equipos. Analizar estos eventos por separado puede llevar a subestimar el impacto real sobre el sistema.

En un contexto de cambio climático, este fenómeno se vuelve más crítico. “Antes teníamos un clima más predecible, pero ahora los eventos pueden ser más intensos y durar más tiempo”, explica el docente.

Durante su trabajo en la Universidad de Pensilvania, el investigador desarrolló un enfoque que permite analizar de manera conjunta múltiples fuentes de riesgo, incorporando variables como la duración, la intensidad y la coincidencia de eventos extremos.

Este modelo se articula con el concepto de “suficiencia de recursos”, el cual evalúa si el sistema realmente cuenta con la capacidad necesaria para atender la demanda en condiciones críticas.

“La pregunta es si tenemos suficientes recursos en generación, transmisión y distribución para responder en un momento dado”, explica. Esto implica no solo disponer de energía, sino garantizar que esta se pueda transportar hasta los usuarios, incluso en escenarios de alta presión sobre la infraestructura.

Aporte para la planificación energética

Los resultados de esta investigación proponen una forma más realista de evaluar la confiabilidad de los sistemas eléctricos, al incorporar múltiples indicadores que permiten entender mejor su comportamiento bajo condiciones de estrés prolongado.

En vez de centrarse solo en la frecuencia de las fallas, el enfoque plantea analizar también su duración, su severidad y la interacción entre distintos eventos, lo que ofrece una base más sólida para tomar decisiones en la planificación energética.

Por último, el profesor Younes subraya que “entender estas dinámicas es clave para anticipar escenarios críticos. Debemos medir no solo la frecuencia de los eventos sino también su intensidad, su severidad, y los efectos que tienen sobre el sistema eléctrico”, concluye.

¿Por qué ocurren los terremotos?

 Los terremotos se presentan de manera imprevista en los bordes de las placas tectónicas, en donde se concentra la mayoría de las fallas. Se estima que en el planeta existen 15 placas principales –entre ellas la Africana, Caribe y Euroasiática– y 43 secundarias, como la Amuria, la Birmania o la Anatolia. Ayer, el choque de las placas Arábiga, Africana y Anatolia produjo un terremoto de 7,8 grados en Turquía que dejó cientos de muertos y una enorme devastación.

En la sección ABC del Periódico UNAL, el profesor Germán Andrés Prieto Gómez, del Departamento de Geociencias de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), afirma que “las placas se mueven unas con respecto a las otras; cuando dos de ellas se encuentran o están en contacto generan una deformación, y es ahí donde se acumula la energía que produce un terremoto”. 

“La magnitud de un terremoto depende del tamaño de la falla, es decir, qué tan grande es el plano de los dos bloques o placas que la componen y que están en contacto a lo largo de este”.

“También se tiene en cuenta qué tanto se movió un bloque con respecto al otro: si se mueven poco, la magnitud es pequeña, si se mueven más, la magnitud es más grande”. 

Con respecto a la diferencia entre sismo, temblor y terremoto, el experto explica que “no hay ninguna diferencia, todos hacen referencia al desplazamiento de la superficie de la Tierra debido a un evento en su interior. Sin embargo, se suele hacer referencia a un terremoto cuando el sismo ha causado víctimas o daños severos en las edificaciones, y de temblor cuando este no provoca daños”.

“Si Bogotá afrontara un evento sísmico de tales magnitudes, este podría suceder cerca de los pie de monte de las cordilleras, como el Llanero, del valle del río Magdalena o en el valle del río Cauca.

¿Es posible predecir un terremoto? El experto indica que “los sismólogos no han llegado a comprender lo suficiente sobre cómo se da este fenómeno para poder hacer predicciones, todavía no existe una fórmula que lo permita”.

“En lo que sí se viene trabajando es en las alertas tempranas: cuando sucede el terremoto lo detectamos rápidamente y avisamos a las poblaciones cercanas que hay un movimiento fuerte para que se activen las estrategias de prevención o desalojo”. 

Por su parte, el profesor Gonzalo Duque Escobar, de la UNAL Sede Manizales, señala que “aunque los sismos y las erupciones volcánicas no se pueden predecir como los eclipses, sí se pueden pronosticar señalando espacialmente el tipo de eventos probables con su alcance”. 

Además, se debe considerar que el 35 % de los colombianos vive en zonas de amenaza sísmica alta y el 20 % en zonas con algún grado de amenaza volcánica.