Historia de la transmisión de energía eléctrica

La transmisión de energía eléctrica , las herramientas y los medios para transportar electricidad lejos de donde se genera, se remontan a fines del siglo XIX. Incluyen el movimiento de electricidad en masa (formalmente llamado " transmisión ") y la entrega de electricidad a clientes individuales (" distribución "). Al principio, los dos términos se usaban indistintamente.

Antes de la electricidad, se habían utilizado varios sistemas para transmitir energía a grandes distancias. Entre ellos, los más importantes eran la transmisión telodinámica (cable en movimiento), la neumática (aire presurizado) y la hidráulica (líquido presurizado). ^[1] Los teleféricos eran el ejemplo más frecuente de transmisión telodinámica, cuyas líneas podían extenderse varios kilómetros en una sola sección. La transmisión neumática se utilizó para los sistemas de transmisión de energía de las ciudades de París, Birmingham, Rixdorf, Offenbach, Dresde y Buenos Aires a principios del siglo XX. Las ciudades del siglo XIX también utilizaron la transmisión hidráulica utilizando tuberías de agua a alta presión para suministrar energía a los motores de las fábricas. El sistema de Londres suministraba 7000 caballos de fuerza (5,2 MW) a través de una red de tuberías de 290 km (180 millas) que transportaban agua a 800 libras por pulgada cuadrada (5,5 MPa). Estos sistemas fueron reemplazados por sistemas eléctricos más baratos y versátiles, pero a fines del siglo XIX, los planificadores urbanos y los financieros eran muy conscientes de los beneficios, la economía y el proceso de establecer sistemas de transmisión de energía.

En los primeros tiempos del uso de la energía eléctrica, la transmisión generalizada de energía eléctrica se enfrentaba a dos obstáculos. En primer lugar, los dispositivos que requerían voltajes diferentes requerían generadores especializados con sus propias líneas independientes. Las luces de la calle, los motores eléctricos de las fábricas, la energía para los tranvías y las luces de los hogares son ejemplos de la diversidad de dispositivos con voltajes que requieren sistemas independientes. En segundo lugar, los generadores tenían que estar relativamente cerca de sus cargas (una milla o menos para los dispositivos de bajo voltaje). Se sabía que era posible la transmisión a mayor distancia cuanto mayor era el voltaje, por lo que ambos problemas podrían resolverse si la transformación de voltajes de una única línea eléctrica universal pudiera realizarse de manera eficiente.

Gran parte de la electricidad primitiva era de corriente continua , cuyo voltaje no se podía aumentar o disminuir fácilmente ni para la transmisión a larga distancia ni para compartir una línea común para ser utilizada con múltiples tipos de dispositivos eléctricos. Las empresas simplemente utilizaban diferentes líneas para las diferentes clases de cargas que requerían sus inventos. Por ejemplo, los sistemas de lámparas de arco de Nueva York de Charles Brush requerían hasta 10 kV para muchas lámparas en un circuito en serie, las luces incandescentes de Edison usaban 110 V, los tranvías construidos por Siemens o Sprague requerían grandes motores en el rango de 500 voltios, ^[2] mientras que los motores industriales en las fábricas usaban otros voltajes. ^[3] Debido a esta especialización de las líneas, y debido a que la transmisión era tan ineficiente, parecía en ese momento que la industria se desarrollaría en lo que ahora se conoce como un sistema de generación distribuida con una gran cantidad de pequeños generadores ubicados cerca de sus cargas. ^[4]

El alto voltaje fue de interés para los primeros investigadores que trabajaron en el problema de la transmisión a distancia. Sabían, a partir del principio de la electricidad elemental, que se podía transferir la misma cantidad de energía a través de un cable duplicando el voltaje y reduciendo a la mitad la corriente. Debido a la Ley de Joule , también sabían que la energía perdida por calor en un cable es proporcional al cuadrado de la corriente que viaja por él, independientemente del voltaje, y por lo tanto, al duplicar el voltaje, el mismo cable sería capaz de transmitir la misma cantidad de energía cuatro veces la distancia.

En la Exposición de París de 1878 , se había instalado iluminación de arco eléctrico a lo largo de la Avenida de la Ópera y la Plaza de la Ópera, utilizando lámparas de arco eléctricas de Yáblochkov , alimentadas por dinamos de corriente alterna de Zénobe Gramme . ^{[5] [6] [7]} Las velas de Yáblochkov requerían alto voltaje, y no pasó mucho tiempo antes de que los experimentadores informaran que las lámparas de arco podían alimentarse en un circuito de 14 kilómetros (8,7 millas). ^[8] En una década, decenas de ciudades tendrían sistemas de iluminación que utilizaban una planta de energía central que proporcionaba electricidad a múltiples clientes a través de líneas de transmisión eléctrica. Estos sistemas competían directamente con las empresas de luz de gas dominantes de la época. ^[9]

La idea de invertir en una planta central y una red para suministrar la energía producida a clientes que pagan una tarifa recurrente por el servicio era un modelo de negocio familiar para los inversores: era idéntico al lucrativo negocio de la iluminación a gas o a los sistemas de transmisión de energía hidráulica y neumática. La única diferencia era que el producto que se suministraba era electricidad, no gas, y las "tuberías" que se utilizaban para la distribución eran más flexibles.

En 1879, la California Electric Company (actualmente PG&E) de San Francisco utilizó dos generadores de corriente continua de la empresa de Charles Brush para suministrar energía a múltiples clientes para sus lámparas de arco. Este sistema de San Francisco fue el primer caso de una empresa de servicios públicos que vendía electricidad desde una planta central a múltiples clientes a través de líneas de transmisión . ^[11] La CEC pronto abrió una segunda planta con cuatro generadores adicionales. Los cargos por servicio de luz desde el anochecer hasta la medianoche eran de 10 dólares por lámpara por semana. ^{[9] [12]}

Grand Rapids Electric Light & Power Company, fundada en marzo de 1880 por William T. Powers y otros, inició la operación de la primera planta de energía hidroeléctrica comercial de estación central del mundo el sábado 24 de julio de 1880, obteniendo energía de la turbina hidráulica de Wolverine Chair and Furniture Company. Operaba un dinamo eléctrico Brush de 16 luces que iluminaba varias fachadas de tiendas en Grand Rapids, Michigan. ^{[13] [14]} Es el predecesor más antiguo de Consumers Energy de Jackson, Michigan.

En diciembre de 1880, la Brush Electric Company instaló una estación central para suministrar iluminación de arco a una longitud de 3,2 km (2 millas) de Broadway. A finales de 1881, Nueva York, Boston, Filadelfia, Baltimore, Montreal, Buffalo, San Francisco, Cleveland y otras ciudades contaban con sistemas de lámparas de arco de Brush, que produjeron luz pública hasta bien entrado el siglo XX. ^[15] En 1893, había 1500 lámparas de arco iluminando las calles de Nueva York. ^[16]

Las primeras luces de arco eran extremadamente brillantes y los altos voltajes presentaban un peligro de chispas o incendio, lo que las hacía demasiado peligrosas para usar en interiores. ^[17] En 1878, el inventor Thomas Edison vio un mercado para un sistema que pudiera llevar iluminación eléctrica directamente al negocio o al hogar de un cliente, un nicho que no cubrían los sistemas de iluminación de arco. ^[18] Después de idear una bombilla incandescente comercialmente viable en 1879, Edison pasó a desarrollar la primera " empresa de servicios públicos " de iluminación eléctrica a gran escala propiedad de inversores en el bajo Manhattan, que finalmente sirvió una milla cuadrada con 6 "dinamos gigantes" alojados en la estación Pearl Street . ^{[7] [9] [19] [20]} Cuando comenzó el servicio en septiembre de 1882, había 85 clientes con 400 bombillas. Cada dinamo producía 100 kW, suficiente para 1200 luces incandescentes, y la transmisión era de 110 V a través de conductos subterráneos. El sistema costó 300.000 dólares y la instalación de 30.000 metros de conductos subterráneos fue una de las partes más caras del proyecto. Los gastos operativos superaron los ingresos en los dos primeros años y un incendio destruyó la planta en 1890. ^[21] Además, Edison tenía un sistema de tres cables para que se pudieran suministrar 110 V o 220 V para alimentar algunos motores.

La disponibilidad de grandes cantidades de energía desde diversas ubicaciones se haría posible después de la producción de turbogeneradores de Charles Parsons a partir de 1889. La producción de turbogeneradores aumentó rápidamente de 100 kW a 25 megavatios en dos décadas. ^[22] Antes de los turbogeneradores eficientes, los proyectos hidroeléctricos eran una fuente importante de grandes cantidades de energía que requerían infraestructura de transmisión.

Cuando George Westinghouse se interesó en la electricidad, rápidamente y correctamente concluyó que los bajos voltajes de Edison eran demasiado ineficientes para ser ampliados para la transmisión necesaria para grandes sistemas. Comprendió además que la transmisión a larga distancia necesitaba alto voltaje y que la tecnología de conversión barata solo existía para la corriente alterna. Los transformadores desempeñarían el papel decisivo en la victoria de la corriente alterna sobre la corriente continua para los sistemas de transmisión y distribución. ^[23] En 1876, Pavel Yablochkov patentó su mecanismo de uso de bobinas de inducción para servir como transformador elevador antes de la Exposición de París en la que demostraba sus lámparas de arco. En 1881, Lucien Gaulard y John Dixon Gibbs desarrollaron un dispositivo más eficiente al que llamaron generador secundario, es decir, un transformador reductor temprano cuya relación podía ajustarse configurando las conexiones entre una serie de bobinas cableadas alrededor de un huso, al que se podía añadir o quitar un núcleo de hierro según fuera necesario para variar la potencia de salida. El dispositivo fue objeto de varias críticas y, en ocasiones, se malinterpretó que solo proporcionaba una relación de vueltas de 1:1. ^{[7] [24] [25]}

La primera línea de CA de larga distancia (34 km, 21 mi) de demostración se construyó para la Exposición Internacional de Turín de 1884, Italia . Estaba alimentada por un alternador Siemens & Halske de 2 kV, 130 Hz y presentaba varios generadores secundarios Gaulard con sus devanados primarios conectados en serie, que alimentaban lámparas incandescentes. El sistema demostró la viabilidad de la transmisión de energía eléctrica de CA a largas distancias. ^[7] Entre 1884 y 1885, los ingenieros húngaros Zipernowsky , Bláthy y Déri de la empresa Ganz en Budapest crearon las eficientes bobinas de núcleo cerrado "ZBD", así como el sistema de distribución eléctrica moderno . Los tres habían descubierto que todos los dispositivos anteriores sin núcleo o de núcleo abierto eran incapaces de regular el voltaje y, por lo tanto, eran poco prácticos. Su patente conjunta describía dos versiones de un diseño sin polos: el " transformador de núcleo cerrado " y el "transformador de núcleo de carcasa". ^{[26] [27]} Ottó Bláthy sugirió el uso de núcleos cerrados, Károly Zipernowsky el uso de conexiones en derivación y Miksa Déri realizó los experimentos. ^{[7] [28]} Los nuevos transformadores ZBD fueron 3,4 veces más eficientes que los dispositivos bipolares de núcleo abierto de Gaulard y Gibbs. ^[29]

En el transformador de núcleo cerrado, el núcleo de hierro es un anillo cerrado alrededor del cual se enrollan las dos bobinas. En el transformador de tipo carcasa, los devanados pasan a través del núcleo. En ambos diseños, el flujo magnético que une los devanados primario y secundario viaja casi en su totalidad dentro del núcleo de hierro, sin un camino intencional a través del aire. El núcleo está formado por hilos o láminas de hierro. Estos elementos de diseño revolucionarios finalmente harían técnica y económicamente factible proporcionar energía eléctrica para iluminación en hogares, empresas y espacios públicos. ^[30] Ottó Bláthy también descubrió la fórmula del transformador, Vs/Vp = Ns/Np. ^[31] Los sistemas eléctricos y electrónicos de todo el mundo se basan en los principios de los transformadores Ganz originales . A los inventores también se les atribuye el primer uso de la palabra "transformador" para describir un dispositivo para alterar la FME de una corriente eléctrica. ^{[30] [32]}

La primera línea de corriente alterna en servicio se puso en servicio en 1885 en la vía dei Cerchi, Roma, Italia , para el alumbrado público. Estaba alimentada por dos alternadores Siemens & Halske de 30 hp (22 kW), 2 kV a 120 Hz y utilizaba 200 transformadores reductores Gaulard de 2 kV/20 V conectados en serie provistos de un circuito magnético cerrado, uno para cada lámpara. Unos meses después, le siguió el primer sistema de corriente alterna británico, que se puso en servicio en la Grosvenor Gallery de Londres. También contaba con alternadores Siemens y transformadores reductores de 2,4 kV/100 V, uno por usuario, con primarios conectados en derivación. ^[33]

El concepto que es la base de la transmisión moderna utilizando transformadores elevadores y reductores económicos fue implementado por primera vez por Westinghouse, William Stanley, Jr. y Franklin Leonard Pope en 1886 en Great Barrington, Massachusetts , recurriendo también a tecnología europea. ^{[34] [35]} En 1888 Westinghouse también licenció el motor de inducción de Nikola Tesla que eventualmente desarrollarían en un motor de CA utilizable (2 fases). El sistema trifásico moderno fue desarrollado por Mikhail Dolivo-Dobrovolsky y Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft y Charles Eugene Lancelot Brown en Europa, a partir de 1889. ^{[3] [33]}

La Exposición Electrotécnica Internacional de 1891 , en Frankfurt , Alemania , presentó la transmisión a larga distancia de corriente eléctrica trifásica de alta potencia. Se llevó a cabo entre el 16 de mayo y el 19 de octubre en el sitio en desuso de las tres antiguas "Westbahnhöfe" (estaciones de ferrocarril occidentales) en Frankfurt am Main . La exposición presentó la primera transmisión a larga distancia de corriente eléctrica trifásica de alta potencia, que se generó a 175 km de distancia en Lauffen am Neckar . Operó con éxito motores y luces en la feria. Cuando cerró la exposición, la central eléctrica de Lauffen continuó en funcionamiento, proporcionando electricidad a la capital administrativa, Heilbronn, convirtiéndola en el primer lugar en estar equipado con energía de CA trifásica. Asistieron muchos representantes técnicos corporativos (incluido EW Rice de Thomson-Houston Electric Company (lo que se convirtió en General Electric)). ^[36] Los asesores técnicos y representantes quedaron impresionados. Como resultado de las exitosas pruebas de campo, la corriente trifásica se convirtió en el medio más económico de transmisión de energía eléctrica en Alemania.

La simplicidad de los generadores y motores polifásicos significaba que, además de su eficiencia, podían fabricarse de forma económica, compacta y con poco mantenimiento. La simple cuestión económica llevaría a la extinción definitiva de las costosas, voluminosas y mecánicamente complejas dinamos de corriente continua. Al final, el factor decisivo en la guerra de las corrientes fue la disponibilidad de transformadores elevadores y reductores de bajo coste que permitían atender a todos los clientes, independientemente de sus necesidades de tensión especializadas, con un coste de conversión mínimo. Este "sistema universal" se considera hoy una de las innovaciones más influyentes en el uso de la electricidad. ^[3]

El caso de la corriente alterna no estaba claro a principios de siglo y los sistemas de transmisión de corriente continua de alto voltaje se instalaron con éxito sin el beneficio de los transformadores. Rene Thury , que había pasado seis meses en las instalaciones de Edison en Menlo Park , comprendió su problema con la transmisión y estaba convencido de que era posible mover electricidad a grandes distancias utilizando corriente continua. Estaba familiarizado con el trabajo de Marcel Deprez , quien realizó trabajos tempranos sobre transmisión de alto voltaje después de inspirarse en la capacidad de los generadores de lámparas de arco para soportar luces a grandes distancias. ^{[37] [38]} Deprez evitó los transformadores colocando generadores y cargas en serie ^[37] como lo hicieron los sistemas de lámparas de arco de Charles F. Brush . Thury desarrolló esta idea en el primer sistema comercial para transmisión de CC de alto voltaje. Al igual que los dinamos de Brush, la corriente se mantiene constante y, cuando el aumento de la carga exige más presión, se aumenta el voltaje. El sistema Thury se utilizó con éxito en varios proyectos de transmisión de CC de generadores hidroeléctricos. El primero, en 1885, fue un sistema de baja tensión en Bözingen , ^[39] y el primer sistema de alta tensión entró en servicio en 1889 en Génova , Italia , por la empresa Acquedotto de Ferrari-Galliera . Este sistema transmitía 630 kW a 14 kV CC sobre un circuito de 120 km de longitud. ^{[40] [41]} El sistema de Thury más grande fue el proyecto Lyon Moutiers , que tenía 230 km de longitud y finalmente entregaba 20 megavatios a 125 kV. ^{[37] [38] [42]}

En última instancia, la versatilidad del sistema Thury se vio obstaculizada por la fragilidad de la distribución en serie y la falta de una tecnología de conversión de CC fiable que no aparecería hasta la década de 1940 con las mejoras en las válvulas de arco de mercurio . El "sistema universal" de CA ganó por la fuerza de los números, proliferando los sistemas con transformadores tanto para acoplar generadores a líneas de transmisión de alto voltaje como para conectar la transmisión a circuitos de distribución locales. Con una elección adecuada de la frecuencia de la red , se podían atender tanto las cargas de iluminación como las de los motores. Los convertidores rotativos y, más tarde, las válvulas de arco de mercurio y otros equipos rectificadores permitieron que la carga de CC se atendiera mediante conversión local donde fuera necesario. Incluso las estaciones generadoras y las cargas que utilizaban diferentes frecuencias también se podían interconectar mediante convertidores rotativos. Al utilizar plantas generadoras comunes para cada tipo de carga, se lograron importantes economías de escala , se requirió una menor inversión de capital general, se aumentó el factor de carga en cada planta, lo que permitió una mayor eficiencia, lo que permitió un menor costo de energía para el consumidor y un mayor uso general de energía eléctrica.

Al permitir que varias plantas generadoras se interconectaran en una amplia zona, se redujo el costo de producción de electricidad. Se pudieron utilizar las plantas más eficientes disponibles para abastecer las distintas cargas durante el día. Se mejoró la confiabilidad y se redujo el costo de inversión de capital, ya que la capacidad de generación de reserva se pudo compartir entre muchos más clientes y un área geográfica más amplia. Se pudieron explotar fuentes de energía remotas y de bajo costo, como la energía hidroeléctrica o el carbón de boca de mina, para reducir el costo de producción de energía. ^[43]

La primera transmisión de corriente alterna trifásica utilizando alto voltaje tuvo lugar en 1891 durante la exposición internacional de electricidad en Frankfurt . Una línea de transmisión de 15 kV conectaba Lauffen am Neckar y Frankfurt am Main, a 175 km (109 mi) de distancia. ^{[33] [44]}

En 1882, la empresa alemana de transmisión de energía Miesbach–Munich utilizó 2 kV de corriente continua a lo largo de 57 km (35 mi). En 1889, se puso en marcha la primera transmisión de electricidad de corriente continua a larga distancia en los Estados Unidos en la estación Willamette Falls , en Oregon City, Oregon . ^[45] En 1890, una inundación destruyó la central eléctrica. Este desafortunado evento allanó el camino para la primera transmisión de electricidad de corriente alterna a larga distancia en el mundo cuando la empresa Willamette Falls Electric instaló generadores de corriente alterna experimentales de Westinghouse en 1890.

Ese mismo año, la Niagara Falls Power Company (NFPC) y su subsidiaria Cataract Company formaron la Comisión Internacional del Niágara, compuesta por expertos, para analizar propuestas para aprovechar las cataratas del Niágara para generar electricidad. La comisión estaba dirigida por Sir William Thomson (más tarde Lord Kelvin) e incluía a Eleuthère Mascart de Francia, William Unwin de Inglaterra, Coleman Sellers de los EE. UU. y Théodore Turrettini de Suiza. Fue respaldada por empresarios como JP Morgan , Lord Rothschild y John Jacob Astor IV . Entre 19 propuestas, incluso consideraron brevemente el aire comprimido como medio de transmisión de energía , pero prefirieron la electricidad. No pudieron decidir qué método sería el mejor en general.

En 1893, la Niagara Falls Power Company había rechazado las propuestas restantes de media docena de empresas y había adjudicado el contrato de generación a Westinghouse con más líneas de transmisión y contratos de transformadores adjudicados a General Electric. ^{[46] [47]} El trabajo comenzó en 1893 en el proyecto de generación de las Cataratas del Niágara: se generarían y transmitirían 5000 caballos de fuerza (3700 kW) como corriente alterna , a una frecuencia de 25 Hz para minimizar las pérdidas de impedancia en la transmisión (cambiada a 60 Hz en la década de 1950).

Westinghouse también tuvo que desarrollar un sistema basado en convertidores rotativos que les permitiera suministrar todos los estándares de energía necesarios, incluyendo corriente alterna y corriente continua monofásica y polifásica para tranvías y motores de fábrica. El cliente inicial de Westinghouse para la energía de los generadores hidroeléctricos en la estación Edward Dean Adams en Niagara en 1895 fueron las plantas de la Pittsburgh Reduction Company que necesitaba grandes cantidades de electricidad barata para fundir aluminio. ^[48] El 16 de noviembre de 1896, la energía eléctrica transmitida a Buffalo comenzó a impulsar sus tranvías. Las plantas generadoras fueron construidas por Westinghouse Electric Corporation . La escala del proyecto hizo que General Electric también contribuyera, construyendo líneas de transmisión y equipos. ^[48] Ese mismo año Westinghouse y General Electric firmaron un acuerdo de patentes compartidas, poniendo fin a unas 300 demandas en las que las empresas estaban involucradas por sus patentes eléctricas en competencia, y dándoles control monopolístico sobre la industria de energía eléctrica de EE. UU. durante los años venideros. ^[49]

Inicialmente, las líneas de transmisión se apoyaban en aisladores de porcelana con clavijas y manguitos similares a los que se utilizaban para líneas telefónicas y telegráficas . Sin embargo, estos tenían un límite práctico de 40 kV. En 1907, la invención del aislador de disco por parte de Harold W. Buck, de la Niagara Falls Power Corporation, y Edward M. Hewlett, de General Electric, permitió construir aisladores prácticos de cualquier longitud para voltajes más altos.

Los voltajes utilizados para la transmisión de energía eléctrica aumentaron a lo largo del siglo XX. ^[50] La primera central eléctrica de CA de "alto voltaje", de 4 MW, 10 kV y 85 Hz, fue puesta en servicio en 1889 por Sebastian Ziani de Ferranti en Deptford , Londres. ^[33] La primera línea de transmisión de energía eléctrica en América del Norte funcionó a 4000 V. Entró en funcionamiento el 3 de junio de 1889, con las líneas entre la estación generadora de Willamette Falls en Oregon City, Oregón , y Chapman Square en el centro de Portland, Oregón, extendiéndose alrededor de 13 millas. ^[51] En 1914, cincuenta y cinco sistemas de transmisión que operaban a más de 70 000 V estaban en servicio, y el voltaje más alto utilizado en ese momento era de 150 kV. ^[52] La primera transmisión de energía de corriente alterna trifásica a 110 kV tuvo lugar en 1907 entre Croton y Grand Rapids , Michigan . Los voltajes de 100 kV y más no se convirtieron en una tecnología establecida hasta unos 5 años después, por ejemplo con la primera línea de 110 kV en Europa entre Lauchhammer y Riesa , Alemania, en 1912.

A principios de la década de 1920 se construyó la línea Pit River – Cottonwood – Vaca-Dixon para transportar energía de 220 kV desde las plantas hidroeléctricas en Sierra Nevada hasta el área de la bahía de San Francisco , al mismo tiempo que las líneas Big Creek – Los Ángeles se actualizaron al mismo voltaje. Ambos sistemas entraron en servicio comercial en 1923. El 17 de abril de 1929 se completó la primera línea de 220 kV en Alemania, que iba desde Brauweiler cerca de Colonia , sobre Kelsterbach cerca de Frankfurt, Rheinau cerca de Mannheim , Ludwigsburg –Hoheneck cerca de Austria . Esta línea comprende la interconexión Norte-Sur , en ese momento uno de los sistemas de energía más grandes del mundo. Los mástiles de esta línea fueron diseñados para una eventual actualización a 380 kV. Sin embargo, la primera transmisión a 380 kV en Alemania fue el 5 de octubre de 1957 entre las subestaciones en Rommerskirchen y Ludwigsburg–Hoheneck.

La primera línea eléctrica de 380 kV del mundo se construyó en Suecia , la línea Harsprånget – Hallsberg de 952 km en 1952. En 1965, la primera transmisión de voltaje extra alto a 735 kV tuvo lugar en una línea de transmisión Hydro-Québec . ^[53] En 1982, la primera transmisión a 1200 kV fue en la Unión Soviética .

La rápida industrialización del siglo XX convirtió a las líneas y redes de transmisión eléctrica en una parte fundamental de la infraestructura económica de la mayoría de las naciones industrializadas. La interconexión de plantas de generación locales y pequeñas redes de distribución se vio impulsada en gran medida por los requisitos de la Primera Guerra Mundial , cuando los gobiernos construyeron grandes plantas generadoras eléctricas para suministrar energía a las fábricas de municiones; más tarde, estas plantas se conectaron para suministrar carga civil a través de transmisión de larga distancia. ^[54]

Las pequeñas empresas eléctricas municipales no necesariamente deseaban reducir el costo de cada unidad de electricidad vendida; hasta cierto punto, especialmente durante el período 1880-1890, la iluminación eléctrica se consideraba un producto de lujo y la energía eléctrica no sustituía a la energía de vapor. Ingenieros como Samuel Insull en los Estados Unidos y Sebastian Z. De Ferranti en el Reino Unido contribuyeron decisivamente a superar las dificultades técnicas, económicas, regulatorias y políticas en el desarrollo de la transmisión de energía eléctrica a larga distancia. Con la introducción de redes de transmisión de energía eléctrica, en la ciudad de Londres el costo de un kilovatio-hora se redujo a un tercio en un período de diez años. ^[55]

En 1926 las redes eléctricas del Reino Unido comenzaron a interconectarse en la Red Nacional (National Grid) , operando inicialmente a 132 kV.

La electrónica de potencia es la aplicación de la electrónica de estado sólido al control y la conversión de energía eléctrica. La electrónica de potencia comenzó con el desarrollo del rectificador de arco de mercurio . Inventado por Peter Cooper Hewitt en 1902, se utilizó para convertir corriente alterna (CA) en corriente continua (CC). A partir de la década de 1920, la investigación continuó aplicando tiratrones y válvulas de arco de mercurio controladas por red a la transmisión de energía. Uno Lamm desarrolló una válvula de mercurio con electrodos de graduación que los hacían adecuados para la transmisión de energía de corriente continua de alto voltaje . En 1933 se inventaron los rectificadores de selenio. ^[56]

• Convertidor HVDC