Un gráfico que muestra la variación en la demanda de energía de los consumidores con respecto al tiempo se conoce como curva de carga.
Si esta curva se traza durante un período de 24 horas, se conoce como curva de carga diaria. Si se traza para una semana, un mes o un año, entonces se denomina curva de carga semanal, mensual o anual, respectivamente.
La curva de duración de la carga refleja con bastante precisión la actividad de una población con respecto al consumo de energía eléctrica durante un período determinado. Para entender mejor el concepto, es importante tomar un ejemplo real de la distribución de la carga para una carga industrial y una carga residencial, y realizar un estudio de caso sobre ellos, para poder apreciar su utilidad desde la perspectiva de un ingeniero eléctrico.
La figura que se muestra a continuación presenta la curva de duración de la carga de una carga industrial durante un período de 24 horas. Un análisis más detallado de la curva muestra que la demanda de carga comienza a aumentar solo después de 5 horas en la mañana, ya que parte de la maquinaria en la planta comienza a funcionar, quizás para calentarse antes de la operación de algunos departamentos que deben comenzar temprano para sincronizar el funcionamiento general de la planta de manera adecuada. A las 8 horas de la mañana, toda la carga industrial entra en juego y permanece constante hasta poco antes del mediodía, cuando comienza a disminuir un poco debido al periodo de almuerzo. La forma de la curva por la mañana, se restaura alrededor de las 14 horas y permanece así hasta aproximadamente las 18 horas. En la tarde, la mayoría de las máquinas comienzan a apagarse. La demanda vuelve a caer al mínimo entre las 21 y 22 horas de la noche y permanece así hasta las 5 horas de la mañana siguiente. El mismo proceso se repite durante un período de 24 horas.
En el caso de una carga residencial, como podemos ver en el diagrama a continuación, la carga mínima se alcanza alrededor de las 2 a 3 horas de la mañana, cuando la mayoría de las personas están dormidas, y a las 12 del mediodía, cuando la mayoría de las personas están trabajando. Mientras tanto, el pico de la demanda de carga residencial comienza alrededor de las 17 horas y dura hasta las 21 a 22 horas de la noche, después de lo cual la carga vuelve a disminuir rápidamente, ya que la mayoría de las personas se retiran a descansar. Dado que esta curva de carga residencial se toma en un país subcontinental como India, vemos que la demanda de carga en verano es un poco mayor (mostrada con línea negrita) en comparación con un patrón similar de valores más bajos durante la temporada de invierno (mostrada con línea punteada).
A partir de estos dos ejemplos, vemos que la curva de duración de la carga nos proporciona una representación gráfica de la demanda que las estaciones de suministro deben satisfacer a lo largo del día. Por lo tanto, son útiles para decidir la capacidad total instalada de la planta requerida, que debe ser capaz de satisfacer la demanda de carga máxima, y el tamaño más económico de las diversas unidades generadoras. Lo más importante es que nos ayuda a decidir el horario de operación de la central eléctrica, es decir, cómo, cuándo y en qué secuencia, se deben iniciar, operar y apagar las diversas unidades. Durante el período de valle (en la demanda de carga más baja), la decisión de apagar algunas unidades generadoras y reiniciarlas más tarde, cuando haya más carga, debe tomarse considerando factores económicos.
Apagar las unidades generadoras y reiniciarlas más tarde implica ciertas pérdidas, por un lado, y, por otro, permitir que las unidades operen a cargas parciales también implica pérdidas debido a la pérdida de eficiencia de operación, que depende de la duración del tiempo durante el cual las unidades se operan a carga reducida. La decisión de si apagar ciertas unidades o continuar su operación a carga reducida debe tomarse teniendo en cuenta las pérdidas mínimas. Estos análisis son realizados por ingenieros del sector eléctrico, considerando la curva de duración de la carga de sus objetivos de suministro. Por lo tanto, es importante que los datos brutos se tomen en forma de una curva de carga y se implementen para optimizar las unidades generadoras de energía de la manera más eficiente posible.
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