En esta sección explicamos, de forma conceptual, cuáles son los componentes del Sistema Eléctrico Nacional, partiendo de las bases teóricas de los sistemas eléctricos de potencia. En las siguientes dos secciones explicaremos con más detalle cómo funcionan algunos de estos componentes. 

A nivel teórico, cualquier sistema eléctrico está compuesto por tres etapas físicas y dos operativas. Las tres etapas físicas son la generación, el transporte y el consumo, mientras que las dos etapas operativas son la planeación y el control, y la comercialización y suministro (Véase Figura 1). 

Figura 1. Esquema básico de los sistemas eléctricos. La generación es la etapa en la que se encuentran todas las centrales eléctricas que producen energía eléctrica (y otros productos de los que hablaremos más adelante) de acuerdo con las indicaciones del Operador del Sistema (etapa operativa y de planeación). 

La energía eléctrica generada en las centrales pasa a la etapa de transporte, que está compuesta por toda la red de transmisión (en México, la RNT) y de distribución (en México, las RGD) para poder llegar a los consumidores. 

De forma general, la transmisión consiste en transportar la energía eléctrica a través de grandes distancias desde las centrales eléctricas hasta las redes de distribución, acercándola a los centros de consumo. 

Debido a los efectos físicos, entre los que destaca el efecto Joule, la circulación de corriente eléctrica en un conductor genera pérdidas. Para reducirlas, se eleva la tensión (comúnmente conocida como voltaje) en instalaciones conocidas como subestaciones eléctricas elevadoras. 

Así, las líneas de transmisión transportan energía por grandes distancias, generalmente a tensiones de 130 mil volts (kV), 220 kV o hasta 400 kV. 8 Posteriormente, la energía eléctrica llega nuevamente a subestaciones eléctricas, conocidas como subestaciones de distribución, de las que salen circuitos eléctricos (redes de distribución) que llevarán la energía hasta los puntos de consumo, a tensiones menores y más seguras para entornos poblados, rurales o urbanos. 

Justo antes de llegar a los puntos de consumo, ya sean hogares, edificios, comercios o algunas industrias, la energía que viaja por las redes de distribución llega a un último punto donde se vuelve a reducir la tensión para que sea segura de usar. 

Estos puntos pueden ser subestaciones de servicio, generalmente instaladas en el exterior de los comercios o industrias, o bien transformadores que alimentan varios hogares o pequeños comercios que tienen un consumo mucho menor, por lo que no necesitan de toda la infraestructura de una subestación de servicio. 

Es muy común ver estos transformadores en los postes que se encuentran en las calles. De ellos salen líneas eléctricas individuales para cada hogar o pequeño comercio. 

Cabe señalar que, en el caso de las industrias más grandes o servicios como bombas de agua municipales, el consumo no está conectado a las redes de distribución, sino a las mismas líneas de transmisión, tal es el nivel de energía eléctrica que requieren. Ahora bien, una de las etapas operativas es la de operación y planeación. 

En el caso de México, existe un Operador del Sistema que se encarga de gestionar en tiempo real la operación de todas las etapas físicas. Este operador indica cómo deben funcionar las centrales eléctricas, ya sea cuándo deben encenderse o apagarse, o si deben aumentar o disminuir la potencia que entregan al sistema. 

También gestiona cada una de las líneas de transmisión, generalmente indicando u operando remotamente las subestaciones eléctricas (elevadoras, de maniobras o distribución) para seleccionar la potencia a transmitir y las líneas por las que se hará. Para realizar esta tarea compleja, el Operador utiliza un conjunto de equipos de monitoreo y control, así como otros equipos de respuesta automática. 

En México, este operador tiene 9 sedes para atender las 9 Regiones de Control en las que se divide el país. En estas sedes, los trabajadores del Operador pueden ver en tiempo real los parámetros del sistema y realizar las indicaciones y operaciones necesarias. Ahondaremos más al respecto en secciones posteriores. 

Es importante señalar que, dado que en México existe un mercado eléctrico abierto a participantes privados, así como a la empresa del Estado, el Operador es independiente para asegurar su imparcialidad y que ningún participante pueda ejercer control sobre él. 

A diferencia de ciertos países donde el operador independiente es una empresa privada, en México el operador es una entidad pública descentralizada y autónoma conocida como el Centro Nacional de Control de Energía (CENACE). Cabe señalar que CENACE cobra una tarifa a todos los Participantes del Mercado, permitiendo así su operación. 

Dicha tarifa es regulada y no permite lucro. La comercialización es una etapa prácticamente intangible que, como su nombre lo indica, consiste en la venta de la energía eléctrica. Los únicos equipos relacionados con la comercialización son los medidores eléctricos, que permiten cuantificar la cantidad de energía eléctrica que un usuario consumió en un periodo dado, generalmente un mes o un bimestre, y así poder hacer el cobro correspondiente. 

Además de la electricidad, existen otros elementos sujetos a la compraventa que son necesarios para el buen funcionamiento del sistema, así como otros cargos relacionados. Los explicaremos más adelante. 

Por ahora, basta con saber que la comercialización no solo incluye la venta de estos productos a los usuarios finales, actividad conocida como Suministro Eléctrico, sino también las transacciones que puede haber entre entidades que no necesariamente consumen la energía eléctrica.

Como se mencionó anteriormente, el país está dividido en 9 regiones de control donde se encuentran las sedes operativas del CENACE. Además, CENACE divide estas regiones en otras conocidas como Regiones de Transmisión con la finalidad de facilitar la operación del sistema. 

De forma general, los puntos donde la energía eléctrica generada por las centrales eléctricas se inyecta a la red y los puntos donde dicha energía se extrae de la red para llevarla al consumo final o a los centros de distribución se conocen como nodos. Generalmente, estos nodos son las subestaciones eléctricas, ya sean elevadoras o de distribución. 

A noviembre de 2024 existen 2,575 nodos en todo el país que solían agruparse en las 53 Regiones de Transmisión que se muestran en el mapa de la Figura 2. En 2023 CENACE desagregó estas Regiones de Transmisión estableciendo un total de 110, sin embargo, no se han ofrecido datos que permitan conocer el detalle de la nueva agrupación. Figura 2. Mapa regiones de transmisión del Sistema Eléctrico Nacional Fuente: SENER 2018