Apuntes sobre la energía y sus formas y las distintas maneras de transformarla a través de las centrales eléctricas

1. ENERGÍA ELÉCTRICA

8. ENERGIA PRIMARIA ENERGÍA MECANICA CINÉTICA ENERGÍA ELECTRICA

9. ENERGIA PRIMARIA ENERGÍA MECANICA CINÉTICA TURBINA Las máquinas encargadas de transformar la energía primaria en energía mecánica cinética se llaman TURBINAS, y son movidas por agua, vapor, gas, etc.

10. ENERGÍA MECANICA CINÉTICA ENERGÍA ELECTRICA ALTERNADOR Los ALTERNADORES son los encargados de transformar la energía mecánica cinética en energía eléctrica

11. Al conjunto de Turbina y Alternador se le denomina TURBOALTERNADOR

12. TURBINAS Máquina rotativa que transforma en energía mecánica la energía potencial y cinética del agua, vapor o gas. PARTES DISTRIBUIDOR RODETE TIPOS DE TURBINAS PELTON FRANCIS KAPLAN

13. PELTON FRANCIS KAPLAN

14. ALTERNADORES Máquina rotativa que transforma la energía mecánica la energía mecánica cinética producida en la turbina en energía eléctrica (produciendo corriente alterna). PARTES ESTATOR ROTOR

15. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

16. Si entre los polos norte y sur de un potente imán hacemos girar una espira o una bobina cuyos extremos estén conectados a dos anillos, aislados del eje, mediante unas escobillas apararece la tensión electrica en estos anillos. Y si cerramos estos anillos mediante un circuito exterior, por éste circula la corriente electrica.

17. CENTRALES ELECTRICAS TIPOS Y CARACTERISTICAS

18. CENTRAL HIDROELECTRICA

19. CENTRAL HIDROELECTRICA DE BOMBEO

21. CENTRAL TERMICA

24. CENTRAL NUCLEAR

26. CENTRAL SOLAR TERMICA

27. CENTRAL FOTOVOLTAICA

28. CENTRAL EOLICA

29. CENTRAL BIOMASA

30. CENTRAL INCINERADORA

32. Por su facilidad de producción y transporte, la energía eléctrica generada es siempre alterna. El transporte de esta energía se hace a través de cables eléctricos, pasando por centros de distribución y transformación capaces de llevar esta energía al usuario final, con niveles estándares de utilización (220 voltios). TRANSPORTE Y DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA

34. Las Centrales Eléctricas utilizan alternadores para generar tensiones eléctricas de entre 12.000 V y 15.000 V. Para transportarla se eleva la tensión hasta alcanzar tensiones de 380.000 V o 220.000 V, lo cual puede realizarse mediante transformadores. Pero ¿por qué tensiones alternas en lugar de tensiones continuas? ¿por qué se elevan las tensiones para transportarla la corriente?

35. Las tensiones generadas en las Dinamos (generadores de c.c.) son muchísimo más bajas que las tensiones alternas generadas en los Alternadores (generadores de c.a). Además las características de las tensiones alternas se pueden modificar con facilidad mediante los Transformadores. El transporte de la energía eléctrica requiere conductores, los cuales ofrecen cierta resistencia al paso de la corriente, que se transforma en calor (efecto Joule), lo cual supone pérdidas de potencia o energía. Para evitar perdidas de potencia es por lo que se transporta a Alta Tensión (y baja intensidad). Ver el ejemplo resuelto.

37. b) La intensidad que circula por los conductores será: La potencia de perdidas será: La potencia util de la industria será: Las perdidas de potencia por transporte es un 20% del total

38. Una vez fabricada, la electricidad se debe transportar desde las centrales de producción hasta los centros de consumo. De esta labor se encarga una red de conducciones que cubre todo el país La red eléctrica La energía eléctrica no se puede almacenar tan fácilmente como el carbón o los barriles de petróleo. Una vez producida en las centrales, debe comenzar su viaje a través de líneas de alta tensión hacia los centros de consumo. La península ibérica está cubierta por una densa red de transporte de energía eléctrica, que incluye desde "autopistas" (las principales líneas de alta tensión) hasta ramales secundarios, como el cable que lleva energía al frigorífico de nuestra cocina. El transporte de energía eléctrica a largas distancias implica una tecnología particular. Debe hacerse con el mayor voltaje posible, para reducir al mínimo las pérdidas que crea la resistencia del cable. (Resistencia = voltaje / intensidad). Los transformadores son los aparatos encargados de modificar el voltaje de la corriente.

39. No es fácil almacenar la energía eléctrica, pero existen métodos para hacerlo de manera más o menos indirecta. CENTRALES REVERSIBLES O DE BOMBEO Las centrales reversibles son centrales hidroeléctricas capaces de aprovechar la energía eléctrica sobrante que producen las centrales térmicas en las horas valle . Para ello disponen de un embalse situado en una cota inferior al embalse superior o principal. Durante las horas punta, el agua del embalse superior fluye por las turbinas para asegurar el suministro eléctrico, almacenándose en el embalse inferior. Durante las horas valle, la electricidad excedente producida por las centrales térmicas se envía a la central de bombeo. En el caso más sencillo, el generador funciona como motor eléctrico, y la turbina envía el agua del embalse inferior al superior. En otros casos se utilizan bombas. El agua queda almacenada en el embalse superior, lista para ser usada en las próximas horas punta. Existen actualmente 24 centrales de bombeo, con una potencia total de 5.000 MW (la potencia total hidroeléctrica es de 20.000 MW). FORMAS DE ALMACENAR LA ENERGIA ELECTRICA

40. PILAS Y BATERIAS QUIMICAS Las pilas y baterías son capaces de almacenar electricidad en forma de energía química. A grandes rasgos, consisten en dos electrodos capaces de intercambiar cargas eléctricas positivas y negativas a través de una interfase, que se suele llamar electrolito. Si se conectan los dos electrodos con un cable, se produce una corriente eléctrica. Los electrodos son diversos compuestos químicos (por ejemplo, níquel y hierro). Producen energía eléctrica mientras se descargan, y se cargan al ser alimentados de electricidad. Pilas y baterías no son una buena forma de almacenar electricidad comercial, pues tienen una potencia limitada y se pierde mucha energía en el proceso de conversión de energía eléctrica a energía química. No obstante, son imprescindibles para proporcionar electricidad a pequeños aparatos portátiles, con una gama de tensiones baja, en torno a los 10 v. Las pilas y baterías desechables son un tipo de residuo potencialmente peligroso, por el tipo de sustancias que contienen. Por eso actualmente se tiende a eliminar de su composición los compuestos tóxicos y a favorecer el empleo de baterías recargables .

41. PILAS DE COMBUSTIBLE Se está prestando mucha atención a las pilas de combustible, porque pueden ser una buena solución para almacenar energía de manera limpia desde el punto de vista del medio ambiente. El proceso puede funcionar descomponiendo el agua mediante una corriente eléctrica: el hidrógeno obtenido se puede almacenar y utilizarse como combustible en una pila, donde se combina con oxígeno para producir corriente eléctrica y agua como subproducto.