Los sistemas de energía eléctrica utilizan la electricidad de una red para impulsar el bombeo, el transporte o el tratamiento del agua. Es una fuente de energía adecuada para todas las fases de una emergencia, pero puede que no siempre esté disponible (por ejemplo, en la fase más crítica tras una catástrofe natural).

En una pequeña escala local, la electricidad producida por un conjunto de paneles solares (véase S.10 ) o un generador diésel (véase S.12 ) puede alimentar un sistema de agua sencillo, como una bomba en un pozo de sondeo. La electricidad a mayor escala suele producirse de forma centralizada y alimentar las líneas de transmisión. Aunque esta electricidad todavía puede ser producida por un conjunto de generadores diésel u otros medios (por ejemplo, energía solar, eólica o hidroeléctrica), la O&M está centralizada, y la energía se introduce en una red para ser utilizada en una amplia zona.

Consideraciones de diseño

Para el suministro de agua, la energía eléctrica se utiliza sobre todo para el bombeo, aunque también puede emplearse para otros procesos, como el tratamiento del agua (véase el capítulo [T]). Las consideraciones clave para el diseño de sistemas de energía eléctrica consisten en determinar si el suministro necesario es de CC o CA y, en este último caso, si es monofásico o trifásico. Todos los tipos de suministro pueden utilizarse para sistemas de agua, y la elección depende del contexto y de las necesidades de potencia. Por ejemplo, la CC proporciona carga eléctrica (corriente) en una sola dirección, y es el tipo de energía que produce un panel solar para accionar eficazmente una bomba de CC. Sin embargo, los suministros de CC están limitados por las distancias a las que puede transportarse la energía sin pérdidas prohibitivas, por lo que el dimensionamiento de los cables es importante.

Con la CA, la corriente y la tensión cambian de dirección periódicamente, y es el tipo de energía procedente de la red que hace funcionar las bombas de CA más habituales. Este cambio de dirección crea una onda que puede tener diferentes alturas (llamada amplitud, una medida de cuánto voltaje se produce en la parte superior o inferior de cada onda) y frecuencia (número de ondas por segundo). Además, el número de ondas en un momento determinado se denomina fase. La monofásica se produce mediante un cable con corriente para crear una onda (230 v), mientras que la trifásica se produce mediante tres cables con corriente para crear simultáneamente tres ondas desfasadas en el tiempo (415 v). La corriente trifásica se utiliza cuando se necesita más potencia, como el suministro de energía para líneas de transmisión, así como para grandes motores y cargas pesadas. La CA es el modo utilizado para transportar electricidad a través de largas distancias, ya que a altas tensiones (más de 110.000 v) se pierde menos energía en la transmisión. Tensiones más altas significan corrientes más bajas, y las corrientes más bajas generan menos calor en la línea eléctrica debido a la disminución de la resistencia. La CA se convierte a partir de estas altas tensiones mediante transformadores en el lugar de destino antes de utilizar la energía. La energía puede almacenarse mediante baterías, pero en general es mejor evitarlo debido al costo, la corta vida útil y las pérdidas de energía inherentes que se producen durante el almacenamiento de las baterías mediante un sistema de bombeo bien diseñado junto con un almacenamiento adecuado.

Materiales

El tipo de alimentación suministrada debe ajustarse a los requisitos de funcionamiento del equipo en un lugar determinado. Por ejemplo, un motor de bomba grande con una tensión de 415 v necesitará una alimentación trifásica.

Aplicabilidad

La electricidad de la red es adecuada para todas las fases de respuesta, aunque puede no estar siempre disponible en la fase de emergencia si se ven afectados los tendidos eléctricos o las centrales eléctricas o en zonas con cortes de electricidad frecuentes y prolongados. Para la respuesta inmediata y en ciertos contextos que no son de emergencia, las fuentes alternativas de energía podrían resultar una mejor opción.

Operación y mantenimiento

Las bombas eléctricas pueden funcionar con poco mantenimiento, pero es necesario realizar comprobaciones periódicas de la corriente, la tensión y la frecuencia para detectar posibles problemas. Si las lecturas son más altas o más bajas de lo normal, se deben tomar las medidas oportunas con la fuente de alimentación o la bomba. Si la electricidad la produce un generador local, la carga y el costo de mantenimiento aumentarán significativamente (véase S.12 ). Es necesario instalar un regulador de tensión para proteger el sistema contra tensiones variables y apagones, y el acceso a fuentes de energía alternativas también será útil en el momento de dichos apagones.

Salud y seguridad

La electricidad puede ser peligrosa. Solo el personal capacitado debe trabajar con la red eléctrica, y deben respetarse todas las normas de salud y seguridad relativas a la electricidad. Si el trabajo se realiza a distancia desde un cuadro de distribución, se debe desconectar la alimentación en el seccionador, retirar los fusibles, suponer siempre que los cables tienen corriente hasta que se revisen, tener las manos secas, comprobar que todos han terminado de trabajar y están atentos antes de volver a conectar, aislar y conectar a tierra correctamente los cables, y no desactivar manualmente los fusibles ni los disyuntores. Si se utilizan sistemas de baterías, debe restringirse el acceso para evitar riesgos de electrocución.

Costos

Además de los costes por kWh, los costos reales de mantenimiento de los sistemas eléctricos de red son moderados (USD 0,8-1,5/persona/año) y comparables a los de los sistemas de energía eólica S.9 . Sin embargo, si se utiliza diésel S.12 directamente para producir energía, los costos corrientes son significativos. Aparte de los costos financieros, los elevados costos medioambientales de la energía producida con fuentes no renovables deben tenerse en cuenta en la fase de diseño a la hora de elegir una fuente de alimentación.

Consideraciones medioambientales y sociales

La electricidad de la red como fuente de energía es muy común y es bien aceptada por la gente.