1. La razón por la cual la energía eléctrica es la mas utilizada en el día de hoy es debido a que éste tipo de energía es la que tienen mayor rendimiento y menor costo para su transformación, ademas que es aprovechable en casi todos los sistemas electrónicos y electromotrices que utilizamos diariamente, es capaz de adaptarse a diversos requerimientos en potencia, Intensidad de Corriente y Voltaje.
2.
Petróleo:Renovable- convencional
Saltos de agua:Renovable-convencional
Biomasa:Renovable-Convencional
Sol:No renovable-Convencional
Calor de la corteza terrestre:No renovable-Convencional
Carbon:Renovable-Alternativo
Olas del mar:No renovable-Alternativo
Uranio: No renovable-Convencional
Gas:Renovable-Alternativo
3.Centrales termoeléctricas: Una central termoeléctrica es un lugar empleado para la generación de energía eléctrica a partir de calor. Este calor puede obtenerse tanto de la combustión, de la fisión nucleardel uranio u otro combustible nuclear, del sol o del interior de la Tierra. Las centrales que en el futuro utilicen la fusión también serán centrales termoeléctricas. Los combustibles más comunes son los combustibles fósiles (petróleo, gas natural o carbón), sus derivados (gasolina, gasóleo), biocarburantes, residuos sólidos urbanos, metano generado en algunas estaciones depuradoras de aguas residuales.
Centrales térmicas solares:Una central térmica solar o central termosolar es una instalación industrial en la que, a partir del calentamiento de un fluido mediante radiación solar y su uso en un ciclo termodinámico convencional, se produce la potencia necesaria para mover un alternador para la generación de energía eléctrica como en una central térmica clásica. En ellas es necesario concentrar la radiación solar para que se puedan alcanzar temperaturas elevadas, de 300 °C hasta 1000 °C, y obtener así un rendimiento aceptable en el ciclo termodinámico, que no se podría obtener con temperaturas más bajas. La captación y concentración de los rayos solares se hacen por medio de espejos con orientación automática que apuntan a una torre central donde se calienta el fluido, o con mecanismos más pequeños de geometría parabólica. El conjunto de la superficie reflectante y su dispositivo de orientación se denomina heliostato. Su principal problema medioambiental es la necesidad de grandes extensiones de territorio que dejan de ser útiles para otros usos (agrícolas, forestales, etc.).
Centrales geotermicas:Una central térmica solar o central termosolar es una instalación industrial en la que, a partir del calentamiento de un fluido mediante radiación solar y su uso en un ciclo termodinámico convencional, se produce la potencia necesaria para mover un alternador para la generación de energía eléctrica como en una central térmica clásica. En ellas es necesario concentrar la radiación solar para que se puedan alcanzar temperaturas elevadas, de 300 °C hasta 1000 °C, y obtener así un rendimiento aceptable en el ciclo termodinámico, que no se podría obtener con temperaturas más bajas. La captación y concentración de los rayos solares se hacen por medio de espejos con orientación automática que apuntan a una torre central donde se calienta el fluido, o con mecanismos más pequeños de geometría parabólica. El conjunto de la superficie reflectante y su dispositivo de orientación se denomina heliostato. Su principal problema medioambiental es la necesidad de grandes extensiones de territorio que dejan de ser útiles para otros usos (agrícolas, forestales, etc.).
Centrales nucleares:Una central o planta nuclear o atómica es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear. Se caracteriza por el empleo de combustible nuclear fisionable que mediante reacciones nucleares proporciona calor que a su vez es empleado, a través de un ciclo termodinámico convencional, para producir el movimiento de alternadores que transforman el trabajo mecánico en energía eléctrica. Estas centrales constan de uno o más reactores.
Central hidroelétrica:Una central hidroeléctrica es aquella que se utiliza para la generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la energía potencial del agua embalsada en una presa situada a más alto nivel que la central. El agua se lleva por una tubería de descarga a la sala de máquinas de la central, donde mediante enormes turbinas hidráulicas se produce la electricidad en alternadores y el agua regresa a su cauce natural tras la salida de las turbinas.
Centrales eólicas:La energía eólica se obtiene mediante el movimiento del aire, es decir, de la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire o de las vibraciones que el dicho viento produce. Los molinos de viento se han usado desde hace muchos siglos para moler el grano, bombear agua u otras tareas que requieren una energía. En la actualidad se usan aerogeneradores para generar electricidad, especialmente en áreas expuestas a vientos frecuentes, como zonas costeras, alturas montañosas o islas. La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales al gradiente de presión.2
4.
Transporte de energia elettrica:La red de transporte de energía eléctrica es la parte del sistema de suministro eléctrico constituida por los elementos necesarios para llevar hasta los puntos de consumo y a través de grandes distancias, la energía eléctrica generada en las centrales eléctricas.
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Petróleo:Renovable- convencional
Saltos de agua:Renovable-convencional
Biomasa:Renovable-Convencional
Sol:No renovable-Convencional
Calor de la corteza terrestre:No renovable-Convencional
Carbon:Renovable-Alternativo
Olas del mar:No renovable-Alternativo
Uranio: No renovable-Convencional
Gas:Renovable-Alternativo
3.Centrales termoeléctricas: Una central termoeléctrica es un lugar empleado para la generación de energía eléctrica a partir de calor. Este calor puede obtenerse tanto de la combustión, de la fisión nucleardel uranio u otro combustible nuclear, del sol o del interior de la Tierra. Las centrales que en el futuro utilicen la fusión también serán centrales termoeléctricas. Los combustibles más comunes son los combustibles fósiles (petróleo, gas natural o carbón), sus derivados (gasolina, gasóleo), biocarburantes, residuos sólidos urbanos, metano generado en algunas estaciones depuradoras de aguas residuales.
Las centrales termoeléctricas consisten en una caldera en la que se quema el combustible para generar calor que se transfiere a unos tubos por donde circula agua, la cual se evapora. El vapor obtenido, a alta presión y temperatura, se expande a continuación en una turbina de vapor, cuyo movimiento impulsa un alternador que genera la electricidad. Luego el vapor es enfriado en un condensador donde circula por tubos agua fría de un caudal abierto de un río o por torre de refrigeración.
Centrales térmicas solares:Una central térmica solar o central termosolar es una instalación industrial en la que, a partir del calentamiento de un fluido mediante radiación solar y su uso en un ciclo termodinámico convencional, se produce la potencia necesaria para mover un alternador para la generación de energía eléctrica como en una central térmica clásica. En ellas es necesario concentrar la radiación solar para que se puedan alcanzar temperaturas elevadas, de 300 °C hasta 1000 °C, y obtener así un rendimiento aceptable en el ciclo termodinámico, que no se podría obtener con temperaturas más bajas. La captación y concentración de los rayos solares se hacen por medio de espejos con orientación automática que apuntan a una torre central donde se calienta el fluido, o con mecanismos más pequeños de geometría parabólica. El conjunto de la superficie reflectante y su dispositivo de orientación se denomina heliostato. Su principal problema medioambiental es la necesidad de grandes extensiones de territorio que dejan de ser útiles para otros usos (agrícolas, forestales, etc.).
Centrales geotermicas:Una central térmica solar o central termosolar es una instalación industrial en la que, a partir del calentamiento de un fluido mediante radiación solar y su uso en un ciclo termodinámico convencional, se produce la potencia necesaria para mover un alternador para la generación de energía eléctrica como en una central térmica clásica. En ellas es necesario concentrar la radiación solar para que se puedan alcanzar temperaturas elevadas, de 300 °C hasta 1000 °C, y obtener así un rendimiento aceptable en el ciclo termodinámico, que no se podría obtener con temperaturas más bajas. La captación y concentración de los rayos solares se hacen por medio de espejos con orientación automática que apuntan a una torre central donde se calienta el fluido, o con mecanismos más pequeños de geometría parabólica. El conjunto de la superficie reflectante y su dispositivo de orientación se denomina heliostato. Su principal problema medioambiental es la necesidad de grandes extensiones de territorio que dejan de ser útiles para otros usos (agrícolas, forestales, etc.).
Centrales nucleares:Una central o planta nuclear o atómica es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear. Se caracteriza por el empleo de combustible nuclear fisionable que mediante reacciones nucleares proporciona calor que a su vez es empleado, a través de un ciclo termodinámico convencional, para producir el movimiento de alternadores que transforman el trabajo mecánico en energía eléctrica. Estas centrales constan de uno o más reactores.
Central hidroelétrica:Una central hidroeléctrica es aquella que se utiliza para la generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la energía potencial del agua embalsada en una presa situada a más alto nivel que la central. El agua se lleva por una tubería de descarga a la sala de máquinas de la central, donde mediante enormes turbinas hidráulicas se produce la electricidad en alternadores y el agua regresa a su cauce natural tras la salida de las turbinas.
Centrales eólicas:La energía eólica se obtiene mediante el movimiento del aire, es decir, de la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire o de las vibraciones que el dicho viento produce. Los molinos de viento se han usado desde hace muchos siglos para moler el grano, bombear agua u otras tareas que requieren una energía. En la actualidad se usan aerogeneradores para generar electricidad, especialmente en áreas expuestas a vientos frecuentes, como zonas costeras, alturas montañosas o islas. La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales al gradiente de presión.2
4.
Transporte de energia elettrica:La red de transporte de energía eléctrica es la parte del sistema de suministro eléctrico constituida por los elementos necesarios para llevar hasta los puntos de consumo y a través de grandes distancias, la energía eléctrica generada en las centrales eléctricas.
Para ello, los niveles de energía eléctrica producidos deben ser transformados, elevándose su nivel de tensión. Esto se hace considerando que para un determinado nivel de potencia a transmitir, al elevar la tensión se reduce la corriente que circulará, reduciéndose las pérdidas por Efecto Joule. Con este fin se emplazan subestaciones elevadoras en las cuales dicha transformación se efectúa empleando transformadores, o bien autotransformadores. De esta manera, una red de transmisión emplea usualmente voltajes del orden de 220 kV y superiores, denominados alta tensión, de 400 o de 500 kV.
Distribución de la energia elettrica:La Red de Distribución de la Energía Eléctrica o Sistema de Distribución de Energía Eléctrica es la parte del sistema de suministro eléctrico cuya función es el suministro de energía desde la subestación de distribución hasta los usuarios finales (medidor o contador del cliente). Se lleva a cabo por los Operadores del Sistema de Distribución (Distribution System Operator o DSO en inglés), también denominados distribuidores de electricidad.
Los elementos que conforman la red o sistema de distribución son los siguientes:
- Subestación de distribución: conjunto de elementos (transformadores, interruptores, seccionadores, etc.) cuya función es reducir los niveles de alta tensión de las líneas de transmisión (o subtransmisión) hasta niveles de media tensión para su ramificación en múltiples salidas.
- Circuito primario.
- Circuito secundario.
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En las centrales térmicas convencionales, el combustible se quema en una caldera provocando la energía térmica que se utiliza para calentar agua, que se transforma en vapor a una presión muy elevada. Después, ese vapor hace girar una gran turbina, convirtiendo la energía calorífica en energía mecánica que, posteriormente, se transforma en energía eléctrica en el alternador. La electricidad pasa por un transformador que aumenta su tensión y permite transportarla reduciendo las pérdidas por Efecto Joule. El vapor que sale de la turbina se envía a un condensador para convertirlo en agua y devolverlo a la caldera para empezar un nuevo ciclo de producción de vapor.
El funcionamiento de las centrales térmicas convencionales es el mismo independientemente del combustible que utilice. Sin embargo, sí que existen diferencias en el tratamiento previo que se hace del combustible y en el diseño de los quemadores de las calderas. De esta manera, si la central es de carbón, el combustible se tiene que triturar previamente. En las centrales de fueloil, el combustible se calienta, mientras que en las de gas natural, el combustible llega directamente por gaseoductos, por lo que no necesita almacenaje previo. En el caso de las centrales mixtas, se aplica el tratamiento que corresponda a cada combustible.
El funcionamiento de las centrales térmicas convencionales es el mismo independientemente del combustible que utilice. Sin embargo, sí que existen diferencias en el tratamiento previo que se hace del combustible y en el diseño de los quemadores de las calderas. De esta manera, si la central es de carbón, el combustible se tiene que triturar previamente. En las centrales de fueloil, el combustible se calienta, mientras que en las de gas natural, el combustible llega directamente por gaseoductos, por lo que no necesita almacenaje previo. En el caso de las centrales mixtas, se aplica el tratamiento que corresponda a cada combustible.
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7Turbina es el nombre genérico que se da a la mayoría de las turbomáquinas motoras. Estas son máquinas de fluido, a través de las cuales pasa un fluido en forma continua y este le entrega su energía cinética a través de un rodete con paletas o álabes.
La turbina es un motor rotatorio que convierte en energía mecánica la energía cinética de una corriente de agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento produce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar. Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje para proporcionar el movimiento de una máquina, un compresor, un generador eléctrico o una hélice.
Las turbinas constan de 1 o 2 ruedas con paletas, denominadas rotor y estátor, siendo la primera la que, impulsada por el fluido, arrastra el eje en el que se obtiene el movimiento de rotación.
Hasta el momento, la turbina es uno de los motores más eficientes que existen (alrededor del 50 %) con respecto a los motores de combustión interna y hasta algunos eléctricos. Ya en los años 20, unos inventores, entre ellos uno de apellido Thyssen, patentaron una turbina de combustión interna a la que atribuyeron un rendimiento termodinámico del 31 %.
El término turbina suele aplicarse también, por ser el componente principal, al conjunto de varias turbinas conectadas a un generador para la obtención de energía eléctrica.
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Centrales eléctricas térmicas
Las turbinas de estas centrales entran en movimiento gracias a un chorro de vapor a presión que se obtiene calentando el agua. Existen diferentes formas de generar energía en las centrales de tipo térmicas: Entre ellas están las térmicas
- Clásicas: obtienen la energía de la combustión de combustibles fósiles.
- De biomasa: obtienen la energía de la combustión de residuos forestales, agrícolas o de los famosos cultivos energéticos.
- De incineración de residuos sólidos urbanos: obtienen la energía a través de la combustión de la basura tratada.
- Centrales nucleares: generan energía gracias a las reacciones de fisión de átomos de uranio. Las termo solares por su lado, calientan el agua concentrando la energía procedente del sol y, finalmente las centrales geotérmicas aprovechan el calor que proviene del interior de la tierra.
Centrales eólicas
Sus turbinas son movidas gracias a la acción del viento sobre las aspas del aerogenerador. Para ello, se instala una torre en cuya parte superior existe un rotor con múltiples palas que se orientan en dirección del viento. Estas giran alrededor de un eje horizontal que actúa sobre un generador de electricidad. Su funcionamiento está limitado a la velocidad del viento y un parque eólico demanda extensiones de terrenos grandes. Por otro lado, el número de horas de funcionamiento para producir energía eléctrica está entre el 20% y 30% de las horas del año en España; un valor bajo cuando se compara con centrales térmicas y nucleares que consiguen cifras del hasta 93%.
Sin embargo, hay que tener en cuenta que este es un tipo de energía limpia y estas instalaciones no suponen ningún daño al medio ambiente. El parque eólico instalado en el Puerto de Bilbao, Punta Lucero, generó en sus primeros cinco meses de funcionamiento 7,1 millones de kWh de energía eólica en España. Cuando estos parques se construyen cerca del mar, es más beneficioso porque el aire acostumbra a circular de manera racheada, además de ser más constante que sobre tierra firme.
Centrales solares
Existen diferentes tipos dentro de estas centrales de energía. Entre ellas las centrales termosolares que aprovechan el calor del sol para calentar el agua y mover la turbina con el vapor que se genera de ese calentamiento. También están las centrales solares fotovoltaicas que se encargar de transformar la energía solar en electricidad debido a las células fotovoltaicas. En España, contamos con dos centrales importantes: los parques fotovoltaicos Puertollano y Olmedilla de Alarcón. Ambos están ubicados en Castilla-La Mancha.
Centrales hidroeléctricas
Las turbinas de estas centrales se mueven gracias a un chorro de agua a alta velocidad. Estas aprovechan los saltos de agua ya sean naturales, es decir, cascadas y desniveles de los ríos, o artificiales que son construidos en los embalses. Estas también se dividen o clasifican según la potencia que tienen, además de la energía eléctrica que son capaces de generar. Por un lado están las centrales hidroeléctricas de gran potencia, las mini centrales hidroeléctricas y las micro centrales hidroeléctricas.
Centrales mareomotrices
Estas tienen un parecido en su funcionamiento a las centrales hidroeléctricas. Pero estas aprovechan las diferencias del nivel del mar entre la marea alta y la marea baja. También se consideran centrales mareomotrices aquellas centrales que aprovechan el movimiento de las olas para mover las turbinas. Por otro lado, también existen las de corrientes marinas, las cuales usan la energía cinética de las corrientes marinas o de los océanos. Este método genera un impacto menor en el ambiente debido que no se construyen presas que alteren el ecosistema.
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