LA PRODUCCIÓN DE
ENERGÍA ELÉCTRICA
Las Centrales eléctricas
Las Centrales Eléctricas
Se llaman centrales eléctricas a los lugares donde se produce
la electricidad, generalmente en forma de corriente alterna.
Tipos de centrales:
• Las que utilizan RECURSOS NO RENOVABLES
• Las que utilizan RECURSOS RENOVABLES
Las Centrales Eléctricas
RECURSOS NO RENOVABLES
Se agotan progresivamente al consumirlos. Las reservas son
limitadas y disminuyen a medida que se van utilizando.
Ocasionan un gran impacto ambiental
RECURSOS RENOVABLES
No se agotan al consumirlos
Son los que originan menor impacto ambiental.
Recursos no renovables
Se denominan así aquellas fuentes de energía que se han
formado a lo largo de épocas geológicas pasadas y como consecuencia
de condiciones geológicas determinadas. Los recursos no renovables
incluyen el potencial energético que se encuentra presente en la tierra
desde hace miles de años en cantidades fijas, y, por tanto, se agotan
progresivamente al consumirlos. La demanda mundial de energía en la
actualidad se satisface fundamentalmente con este tipo de recursos; los
más comunes son: carbón, petróleo, gas natural y uranio.
Reciben el nombre de combustibles porque generalmente se las
ha utilizado y se las utiliza como tales, de forma que con su combustión
liberan la energía solar que acumularon hace millones de años.
El carácter de fuente de energía no renovable les viene dado por
el hecho de que una vez liberada la energía que contienen deberían
transcurrir miles de años para que volvieran a generarse. Se trata de
depósitos de energía, que constituyen reservas limitadas, que
disminuyen a medida que se van utilizando.
Las Centrales Eléctricas
que utilizan
recursos no renovables
Centrales térmicas convencionales
Centrales de gas
Centrales nucleares
Recursos renovables
Las fuentes de energía renovables son aquellas fuentes de energía que
por más que la humanidad las utilice, siempre vuelven a estar
disponibles para su uso. Tienen un potencial inagotable por provenir de
la energía que continuamente alcanza nuestro planeta como
consecuencia de la radiación solar o de la atracción gravitatoria de otros
planetas de nuestro sistema. Por regla general son las que originan
menor impacto ambiental.
Las Centrales Eléctricas
que utilizan
recursos renovables
Centrales solares
Centrales eólicas
Centrales hidroeléctricas
Centrales mareomotrices
Centrales geotérmicas
Biomasa
LA PRODUCCIÓN DE
ENERGÍA ELÉCTRICA
Las Centrales eléctricas que utilizan
recursos no renovables
Recursos no renovables
Se denominan así aquellas fuentes de energía que se han
formado a lo largo de épocas geológicas pasadas y como consecuencia
de condiciones geológicas determinadas. Los recursos no renovables
incluyen el potencial energético que se encuentra presente en la tierra
desde hace miles de años en cantidades fijas, y, por tanto, se agotan
progresivamente al consumirlos. La demanda mundial de energía en la
actualidad se satisface fundamentalmente con este tipo de recursos; los
más comunes son: carbón, petróleo, gas natural y uranio.
Reciben el nombre de combustibles porque generalmente se las
ha utilizado y se las utiliza como tales, de forma que con su combustión
liberan la energía solar que acumularon hace millones de años.
El carácter de fuente de energía no renovable les viene dado por
el hecho de que una vez liberada la energía que contienen deberían
transcurrir miles de años para que volvieran a generarse. Se trata de
depósitos de energía, que constituyen reservas limitadas, que
disminuyen a medida que se van utilizando.
Las Centrales Eléctricas
que utilizan
recursos no renovables
Centrales térmicas convencionales
Centrales de gas
Centrales nucleares
Las centrales termoeléctricas
LAS CENTRALES TERMOELÉCTRICAS son aquellas que producen
energía eléctrica a partir de la combustión de combustibles fósiles en una
caldera.
Las centrales se diferencian en el combustible que utilizan. Los
combustibles más habituales son:
• EL CARBON
• DERIVADOS DEL PETROLEO
• EL GAS NATURAL
Central térmica (Funcionamiento)
Las centrales térmicas se basan en la utilización del vapor de agua para
mover las turbinas que a su vez generan electricidad al mover un
alternador.
La transformación de energía sigue el siguiente proceso:
-La energía calorífica producida por el carbón, fuel o gas natural, calienta
en la caldera el fluido portador de calor (agua) hasta que alcanza la
temperatura deseada.
-El fluido pasa por un generador de vapor y se produce vapor a alta
presión.
-El vapor acciona el grupo turbina-alternador y produce electricidad que se
distribuye a través de la red convencional.
-El fluido, una vez enfriado en el condensador, retorna a la caldera para
repetir el proceso.
Central térmica
Central térmica (Funcionamiento)
Las centrales térmicas se basan en la utilización del
vapor de agua para mover las turbinas que a su vez
generan electricidad al mover un alternador.
Para la refrigeración y condensación del agua de los
circuitos cerrados se utiliza agua corriente, por ello se
colocan cerca de ríos, pantanos, mar.
Central térmica (Medio ambiente)
PROBLEMAS
Emisión de residuos a la atmósfera por la combustión
Calentamiento del agua y los ríos utilizados para la refrigeración
MEDIDAS
Construir chimeneas de más de 300 m para esparcir las partículas nocivas
en la atmósfera
Colocar filtros en la chimenea para retener mayor contaminación
Construir circuitos cerrados de refrigeración
La más contaminante: Las centrales por combustión de carbón debido a la
alta contaminación del carbón
Central de gases
Las centrales térmicas de gas no calientan agua para
convertirla en vapor y mover la turbina que acciona el
generador. La fuerza necesaria la consiguen quemando
directamente gas de forma similar a los motores de los aviones
a reacción.
Central nuclear
Su funcionamiento es similar al de las centrales térmicas
convencionales. Las centrales nucleares aprovechan la
energía liberada durante la “fisión” o “fusión” de núcleos
atómicos de elementos radiactivos (uranio, plutonio, etc.) para
calentar el fluido portador del calor. Este fluido se somete
posteriormente a una alta presión para accionar la turbina y
generar energía eléctrica. Las cantidades de energía que se
pueden obtener mediante procesos naturales, superan con
mucho a las que se pueden obtener mediante procesos
químicos.
Central nuclear
Central nuclear
LA PRODUCCIÓN DE
ENERGÍA ELÉCTRICA
Las Centrales eléctricas que utilizan
recursos renovables
Recursos renovables
Las fuentes de energía renovables son aquellas fuentes de energía que
por más que la humanidad las utilice, siempre vuelven a estar
disponibles para su uso. Tienen un potencial inagotable por provenir de
la energía que continuamente alcanza nuestro planeta como
consecuencia de la radiación solar o de la atracción gravitatoria de otros
planetas de nuestro sistema. Por regla general son las que originan
menor impacto ambiental.
Las Centrales Eléctricas
que utilizan
recursos renovables
Centrales solares
Centrales eólicas
Centrales hidroeléctricas
Centrales mareomotrices
Centrales geotérmicas
Biomasa
Central solar
Las centrales solares son aquellas que utilizan la energía
procedente del Sol para la producción de electricidad.
El Sol emite continuamente energía en forma de ondas
electromagnéticas en todas direcciones del espacio. Una parte de
esta energía llega a la Tierra en forma de radiación invisible, aunque
su incidencia en esta depende de otros factores tales como la latitud,
la hora del día, las condiciones meteorológicas, el grado de
contaminación de la atmósfera, la inclinación de la Tierra respecto al
sol, etc.
Dado que la energía del sol se manifiesta en forma de calor y luz, su
aprovechamiento se puede realizar desde dos perspectivas
diferentes:
• aprovechando el calor (conversión térmica)
• aprovechando la luz (conversión fotovoltaica).
Central solar
Las centrales solares térmicas: Si se concentran las radiaciones
solares en un punto con la ayuda de espejos, se consigue aumentar
la temperatura de un fluido y convertirlo en vapor a presión. Este
vapor de agua mueve un grupo turbina-alternador donde se genera
la energía eléctrica.
Las centrales solares térmicas se construyen según dos sistemas:
sistemas de torre central y sistema de colector distribuido.
- Central solar de torre central: Un campo de espejos móviles o
helióstatos reflejan y concentran la radiación solar en un punto
receptor situado en lo alto de una torre donde se encuentra el fluido
que absorbe la energía calorífica.
- Central termo solar de colector distribuido: Un grupo de espejos
curvos y orientables proyecta la radiación sobre una tubería que los
recorre y por la cual circula aceite térmico. Este fluido cederá su
calor al sistema de agua y vapor.
Central solar (de torre central)
Central solar de torre central: Un campo de espejos móviles o
helióstatos reflejan y concentran la radiación solar en un punto
receptor situado en lo alto de una torre donde se encuentra el
fluido que absorbe la energía calorífica.
Central solar (de colector distribuido)
Central termo solar de colector distribuido: Un grupo de espejos
curvos y orientables proyecta la radiación sobre una tubería que
los recorre y por la cual circula aceite térmico. Este fluido cederá
su calor al sistema de agua y vapor.
Central solar fotovoltaica
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•
•
•
Las centrales fotovoltaicas: La energía solar puede convertirse
directamente en energía eléctrica mediante la utilización de células
solares o fotovoltaicas. Estas pequeñas células están construidas con
un material semiconductor que se trata previamente con impurezas
para aumentar o disminuir el número de electrones en sus diferentes
capas. Al incidir la luz del sol sobre la capa superior, se excitan sus
electrones, originando una pequeña corriente eléctrica. Este fenómeno
se conoce como efecto fotovoltaico.
Las placas solares se contentan a una batería que acumula la energía
eléctrica, pudiendo disponer de ella en cualquier momento.
Las placas solares se utilizan en edificios aislados, farolas de carretera,
torres de repetidoras de comunicación, calculadoras, relojes, vehículos
experimentales, satélites especiales, etc.
Las centrales solares fotovoltaicas: La producción de grandes
cantidades de energía eléctrica en las centrales solares fotovoltaicas
se consigue con campos solares formados por un gran numero de
placas que proporcionan el voltaje y la intensidad de corriente
necesarios.
Central solar fotovoltaica
Central hidroeléctrica
En una Central hidroeléctrica, la energía se obtiene de la caída del agua
desde una cierta altura a un nivel inferior, lo que provoca el movimiento de
ruedas hidráulicas o turbinas. La hidroelectricidad es un recurso natural
disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua. Su
desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivación, y la
instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad.
Se trata de una forma de crear energía limpia, ya que no genera ningún
tipo de residuo contaminante.
En función del caudal de los ríos y del relieve encontramos diferentes tipos
de centrales hidroeléctricas:
• Centrales hidroeléctricas de regulación
• Centrales hidroeléctricas fluyentes.
• Centrales hidroeléctricas de bombeo.
Central hidroeléctrica
Centrales hidroeléctricas
De regulación
Fluyente
De bombeo
Central hidroeléctrica (de regulación)
Centrales de regulación: Se emplean en ríos con caudal
irregular o con poca pendiente. Se precisa la construcción
de presas que eleven la altura y aseguren el suministro
continuo de agua previamente retenida en un embalse.
Central hidroeléctrica (fluyente)
Centrales fluyentes: Se utilizan en ríos que atraviesan
relieves muy accidentados y con caudal regular. A veces
se construyen pequeñas presas para recoger el agua
necesaria mediante una canalización que llega a las
turbinas.
Central hidroeléctrica (de bombeo)
Centrales de bombeo: La energía sobrante que producen otro tipo de
centrales (las centrales térmicas) se utiliza para que algunas centrales
hidroeléctricas bombeen agua hasta un embalse artificial situado por
encima de ellas. Durante el día, el agua allí acumulada desciende
para producir más energía eléctrica. Esta agua queda almacenada en
un embalse inferior para ser bombeada por la noche.
Central eólica
La energía eólica es la energía del
viento. Al calentarse desigualmente
las masas de aire de la atmósfera, se
producen diferencias de presión que
originan el movimiento del aire desde
las zonas de altas presiones a las de
bajas presiones.
El sistema de producción consiste en
una gran hélice, situada sobre una
torre, en cuyo eje va acoplado un
mecanismo
de
ampliación
de
velocidad que mueve el generador
eléctrico.
Central mareomotriz
Las centrales maremotrices aprovechan la
energía potencial que se deriva de la
diferencia de nivel del agua del mar
provocado
por
las
mareas.
Este
movimiento de subida y bajada de aguas
se aprovecha para mover turbinas
colocadas en los conductos situados en el
interior de una barrera que cierra la
entrada a una bahía. Con la marea alta, el
agua entra en la bahía a trabes de los
acueductos, mueve las hélices y hace girar
las turbinas, las cuales mueven, a su vez,
los generadores eléctricos que producen la
corriente eléctrica.
Centrales de las olas
Centrales de las olas: Uno de los sistemas consiste en situar sobre
una central flotante varios grupos de turbinas. En su parte inferior
existe una cámara de aire en contacto con el oleaje. Al moverse,
provocando el giro de la turbina y del alternador unido a ella. En
Japón se ha desarrollado mucho este sistema, llamado KAIMEI.
Central geotérmica
En algunos lugares de la tierra se produce un aumento importante de la
temperatura a poca profundidad debido a la presencia de magmas, en las
zonas volcánicas o a la existencia de elementos radiactivos naturales en
algunas rocas. Esta diferencia de temperatura puede ser aprovechada como
fuente de energía. Cuando las aguas subterráneas atraviesan estas zonas
calientes de la corteza terrestre, se producen fenómenos como los géiseres o
las fuentes termales. El calor de esta agua es utilizado en algunos lugares
para alimentar sistemas de calefacción. En las zonas donde no existen
acuíferos en contacto con las rocas calientes del subsuelo, se puede inyectar
agua fría desde la superficie para utilizar esta energía calorífica.
En ambos casos si las temperaturas que se consiguen superar los 150º C,
puede emplearse el vapor de agua para mover grupos de turbina-alternador y
generar electricidad en las denominadas centrales
geotérmicas.
Central geotérmica
Biomasa
Se llama biomasa a la suma de todos los seres vivos que hay en una
superficie (sobre la tierra) o volumen (en el mar), dependiendo del medio al
que se refiera y de ella se puede extraer una gran cantidad de energía.
Se llama biomasa a la energía que se puede extraer de los seres vivos:
bosques, cultivos específicos de plantas que se utilizarán para la obtención de
combustibles, residuos del ganado y urbanos, etc.
Para obtener energía a partir de la biomasa existen dos tipos de procesos:
•Procesos químicos.
•Procesos biológicos.
FIN