Centrales eléctricas



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Centrales eléctricas

Introducción


En este trabajo se describe que es una central de generacion de energia electrica, los principales tipos de centrales, la caracteristica principal de cada una de ellas y la relacion que existe entre la potencia generada y la demanda de energia electrica requerida en el momento para cubrir las necesidades del sistema electrico. Se mencionan las fuentes de energia renovables y no renovables por la importancia que representan en la actualidad, debido a los problemas de afectacion al medio ambiente, asi como al costo economico y escasez de los recursos energeticos obtenidos de los combustibles fosiles.

Desarrollo


Una central eléctrica es una instalación capaz de obtener energía eléctrica a partir de otras formas de energía, la ultima fase de conversion es la de la energía mecánica, obtenida mediante otras fuentes de energía primaria, en energía eléctrica. En general: la energía mecánica procede de la transformación de la energía potencial del agua almacenada en un embalse; de la energía térmica suministrada al agua mediante la combustión del carbón, gas natural, o combustoleo; o a través de la energía de fisión del uranio. Este tipo de centrales eléctricas son las llamadas convencionales. Las centrales no convencionales son aquellas que transforman en energía eléctrica otras energías primarias; como la energía del viento; o de la energia termica del vapor obtenido del subsuelo; o la energía del sol a través de paneles fotovoltaicos; etc.

Para efectuar la conversión de energía mecánica suministrada por la turbina en energia eléctrica, se emplean unas máquinas rotatorias denominadas generadores electricos, que constan de dos piezas principales: el estator y el rotor. El estator consiste en una armadura metálica ranurada, en el interior de estas se colocan bobinas de cobre, que forman tres circuitos. El rotor, esta insertado en el interior del estator, apoyado por chumaceras en los extremos del eje, y tambien tiene bobinas alojadas en ranuras que forman el circuito, del campo magnetico giratorio cuando se les aplica una voltaje de corriente directa. Cuando el rotor gira a alta velocidad, debido a la energía mecánica aplicada mediante el acoplamiento mecanico rigido con la turbina, se producen voltajes de corriente alterna en cada una de las terminales de cobre de cada uno de los circuitos o fases del estator. Este voltaje generado en las terminales de salida del generador electrico tambien es denominado fuerza electromotriz, la cual es capaz de proporcionar energía eléctrica a las cargas electricas conectadas a el.

Turbina: maquina rotatoria capaz de convertir la energía del agua, vapor, gas o aire en un movimiento de rotación del eje.

Alternador: generador de electricidad que produce corriente alterna




Tipos de centrales eléctricas

Centrales térmicas convencionales de vapor

En estas centrales, los combustibles fósiles (carbón, combustóleo, gas) son quemados en la caldera del generador de vapor produciendo, así, una energía calorífica que evapora el agua que circula por el interior de una serie de tubos dentro de la caldera. Este vapor de agua a alta presión acciona los alabes de una turbina de vapor, convirtiendo la energía termica que posee el vapor en energía mecánica o rotacion del eje, la cual se transforma en energía eléctrica en el generador electrico.

Centrales térmicas de ciclo combinado


Las centrales térmicas de ciclo combinado emplean una tecnología que permite un mejor aprovechamiento de la energía primaria que en los ciclos térmicos convencionales, ya que utilizan dos ciclos termodinámicos:

Un primer ciclo Bryton, para la combustión del gas natural que produce gases calientes que se aprovechan en una turbina de gas.


Un segundo ciclo de vapor (convencional), que aprovecha el calor residual de los gases producto de la combustion para generar vapor y enviarlo a una turbina de vapor.

Centrales hidroeléctricas


En estas centrales, el flujo de una corriente de agua – producto de un desnivel- es conducido por un ducto hacia los alabes de una turbina hidraulica acoplada a un generador electrico, obteniendose energía eléctrica.

Centrales eólicas


En una central eólica, la energía cinética del viento se transforma directamente en energía mecánica hacienda girar el rotar de un aerogenerador.

Centrales geotermicas


En las centrales geotermicas, se aprovecha que las altas temperaturas que existen en el interior de la tierra producen un vapor natural a aproximadamente 200°C. La energia termica que posee el vapor se aprovecha directamente en la turbina de vapor.

centrales nucleares


En las centrales nucleares, la fisión de átomos de uranio por impacto de un neutrón provoca la liberación de una gran cantidad de energía. Esta energía calienta el fluido que circula por una serie de tubos, convirtiéndolo en vapor que impulsa a su vez, un grupo turbina vapor la cual tiene acoplado un alternador para la produccion de electricidad.

centrales termoeléctricas solares


En estas centrales la energía del sol calienta un fluido que, a su vez, transforma en vapor un segundo fluido que circula por una serie de tubos; el vapor producido se dirige hacia la turbina vapor que tiene acoplado un generador electrico o alternador para transformar la energia mecanica en energia electrica.

Relacion entre la potencia generada y la demanda de energia.

Centrales de base

Suministran la mayor parte de la demanda de energia electrica, de modo continuo. Son llamadas también centrales principales, son de gran potencia y utilizan generalmente como maquinas motrices turbinas hidráulicas, las turbinas de vapor, turbinas de gas. Las centrales de base, al igual que las centrales de regulacion, aprovechan el recurso energetico mas economico en el momento.

Centrales de pico o punta


Son proyectadas exclusivamente para cubrir las demandas de energía eléctrica en las horas – pico; en dichas horas, se ponen en operacion y funcionan en pararelo con la central principal. Actualmente, si la central de base es de pequeña potencia, se utilizan grupos generadores donde la maquina motriz es un motor de diesel o una turbina de avion aeroderivada.

Centrales de reserva


Su funcion principal es sustituir total o parcialmente a las centrales hidráulicas de base en casos de escasez de agua o desperfecto en algún elemento del sistema eléctrico.

Centrales de emergencia


Tienen igual proposito que las centrales de reserva, pero la instalación del conjunto de aparatos y maquinas que constituyen la central de reserva, es fija, mientras que las centrales de emergencia son móviles y pueden desplazarse al lugar donde sean necesarios los servicios. Estas centrales son de pequeña potencia y generalmente accionadas por motores diesel; se instalan en tractocamiones,vagones de ferrocarril, o en barcos especialmente diseñados y acondicionados para esta misión.

Centrales de acumulación o de bombeo


Son hidroeléctricas, donde se aprovecha el sobrante de potencia de una central hidroeléctrica en las horas de pequeña demanda, para elevar agua de un río o de un lago hasta un embalse, mediante bombas centrifugas accionadas por los alternadores de la central, que se utilizan como motores. En periodos de gran demanda de energía, los alternadores trabajan como generadores accionados por las turbinas que utilizan el agua previamente elevada con anterioridad.


Fuentes de energia renovable y no renovable.

Fuentes de energia renovable: Son aquellas energias que, despues de ser utilizadas, se pueden regenerar de manera natural o artificial. Algunas de estas fuentes renovables están sometidas a ciclos que se mantienen de forma más o menos constante en la naturaleza:


Hidroelectrica

Geotermica

Eolica

Solar


Biomasa (no descrita en este texto)

Fuentes de energia no renovable: Se refiere a aquellas fuentes de energía que se encuentran en la naturaleza en una cantidad limitada y una vez consumidas en su totalidad, no pueden sustituirse, ya que no existe sistema de producción o extracción viable


Termicas (convencional vapor, turbina de gas, ciclo combinado)

Nuclear (fision uranio)


Conclusion

En este texto se trataron aspectos elementales de proceso, de los tipos de centrales de generacion de energia electrica y de algunos terminos relacionados con esta especialidad. En la ultimo tema se describen las fuentes de energia renovable por la importancia que han tenido como estrategia para el cuidado del ambiente. Por otro lado, se debe considerar que la electricidad es la principal forma de energia utilizada en el mundo por las caracteristicas que tiene de poder transportarse y utilizarse en el lugar y en el momento que se requiera. Actualmente en Mexico recien se implementaron reformas constitucionales donde se permite que los productores internos de energia electrica compitan con la empresa del estado CFE. En un futuro inmediato, segun pronosticos de los especialistas en tema de la energia electrica, se requerira de personal profesional para ocupar los puestos en las nuevas empresas que se establezcan, considerando ademas, que el personal con experiencia que se ha retirado, es escasamente aprovechado para formar a las nuevas generaciones.



Por que has elegido este tema? Por que es parte de la experiencia obtenida durante los anos que trabaje en la generacion de energia electrica en una central de CFE, en las unidades de generacion y en el proceso de capacitacion de personal para operar las mismas.



De donde partiste para empezar a escribir? De la informacion que tenia en la memoria, complementada con la obtenida de las referencias citadas al final del texto.


http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas

http://www.wikispaces.com/file/view/CENTRALES+ELECTRICAS.pdf



http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/renovables.htm

http://www.rinconeducativo.org/ahorraEnergia/fuentes_de_energa_no_renovables.html


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