Generación, transporte y consumo Generación, transporte y consumo de energía eléctricade energía eléctrica

Por Pablo y ManuelPor Pablo y Manuel

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Generación de energía eléctricaGeneración de energía eléctricaHistoria IHistoria IHistoria IIHistoria IITipos de centrales eléctricas ITipos de centrales eléctricas ITipos de centrales eléctricas IITipos de centrales eléctricas IITipos de centrales eléctricas IIITipos de centrales eléctricas IIITipos de centrales eléctricas IVTipos de centrales eléctricas IVTipos de centrales eléctricas VTipos de centrales eléctricas VTransporte ITransporte ITransporte IITransporte IIConsumo IConsumo IConsumo IIConsumo II

Generación de energía eléctricaGeneración de energía eléctrica

La generación de electricidad consiste en la La generación de electricidad consiste en la transformación de alguna clase de energía no eléctrica transformación de alguna clase de energía no eléctrica (sea química, mecánica, térmica, luminosa, etc) en (sea química, mecánica, térmica, luminosa, etc) en energía eléctrica.energía eléctrica.La generación de electricidad tiene lugar en las centrales La generación de electricidad tiene lugar en las centrales de producción, que pueden ser de diversos tipos según la de producción, que pueden ser de diversos tipos según la tecnología que usen: Nuclear, hidroeléctrica, térmica, tecnología que usen: Nuclear, hidroeléctrica, térmica, solar, eólica…solar, eólica…

Historia IHistoria I

Hasta el siglo XVII el hombre no inventa la Hasta el siglo XVII el hombre no inventa la primera máquina para producir electricidad, primera máquina para producir electricidad, Otto Vanguericke construye en Alemania Otto Vanguericke construye en Alemania un aparato que contenía una gran bola de un aparato que contenía una gran bola de azufre. Girando la bola con un manubrio y azufre. Girando la bola con un manubrio y colocando una mano sobre la bola, esta se colocando una mano sobre la bola, esta se cargaba de fricción.cargaba de fricción.En el siglo XVIII Alessandro Volta inventa la En el siglo XVIII Alessandro Volta inventa la primera pila eléctrica. A partir de ahí se van primera pila eléctrica. A partir de ahí se van mejorando los diseños y a finales del siglo mejorando los diseños y a finales del siglo XIX ya se puede usar la electricidad para la XIX ya se puede usar la electricidad para la iluminación.iluminación.En 1821 el científico francés André Ampere En 1821 el científico francés André Ampere observa que al hacer pasar una corriente observa que al hacer pasar una corriente eléctrica cerca de un imán potente, el cable eléctrica cerca de un imán potente, el cable se movía. Este es el principio en el que se se movía. Este es el principio en el que se basa el motor eléctrico.basa el motor eléctrico.Este invento era muy interesante, pero no Este invento era muy interesante, pero no era práctico, pues el cable se movía muy era práctico, pues el cable se movía muy poco.poco.

Historia IIHistoria II

Ese mismo año, el inglés Michel Faraday Ese mismo año, el inglés Michel Faraday construye una máquina que usaba electricidad construye una máquina que usaba electricidad para producir un movimiento continuo. Cuelga un para producir un movimiento continuo. Cuelga un cable e introduce el extremo inferior en un cable e introduce el extremo inferior en un recipiente con mercurio. Dentro del recipiente recipiente con mercurio. Dentro del recipiente habrá un imán. Al conectar una batería entre el habrá un imán. Al conectar una batería entre el extremo superior del cable y el mercurio, el cable extremo superior del cable y el mercurio, el cable se movía alrededor del imán. se movía alrededor del imán. Este es el principio de los actuales motores Este es el principio de los actuales motores eléctricos.eléctricos.Faraday empieza en ese momento a investigar la Faraday empieza en ese momento a investigar la forma de usar el movimiento para producir forma de usar el movimiento para producir electricidad.electricidad.En 1881 se pone en funcionamiento la primera En 1881 se pone en funcionamiento la primera central eléctrica del mundo en Sussex, Inglaterra. central eléctrica del mundo en Sussex, Inglaterra. Era también la primera central hidroeléctrica del Era también la primera central hidroeléctrica del mundo, ya que se utilizó un molino de agua. No mundo, ya que se utilizó un molino de agua. No tuvo éxito y se cerró a los dos años y medio.tuvo éxito y se cerró a los dos años y medio.Thomas Alba Edison inaugura en Nueva York el 4 Thomas Alba Edison inaugura en Nueva York el 4 de septiembre de 1882 la primera central del de septiembre de 1882 la primera central del mundo que tuvo éxito así como la red de mundo que tuvo éxito así como la red de distribución de dicha electricidad.distribución de dicha electricidad.

Tipos de centrales eléctricas ITipos de centrales eléctricas I

Central nuclearCentral nuclear: en una central : en una central nuclear se genera energía eléctrica a nuclear se genera energía eléctrica a partir de energía nuclear, que se partir de energía nuclear, que se caracterizan por el empleo de caracterizan por el empleo de materiales fisionables que mediante materiales fisionables que mediante reacciones nucleares proporcionan reacciones nucleares proporcionan calor. Este calor es empleado por un calor. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir para mover un alternador y producir energía eléctrica. Estas centrales energía eléctrica. Estas centrales constan de uno o varios reactores constan de uno o varios reactores que son contenedores en cuyo que son contenedores en cuyo interior se albergan varillas de interior se albergan varillas de minerales con algún elemento minerales con algún elemento fisionable (uranio, plutonio, etc) la fisionable (uranio, plutonio, etc) la energía nuclear se caracteriza por energía nuclear se caracteriza por producir, además de mucha energía producir, además de mucha energía eléctrica, residuos nucleares que hay eléctrica, residuos nucleares que hay que albergar en depósitos aislados y que albergar en depósitos aislados y controlados durante un largo tiempo.controlados durante un largo tiempo.

Tipos de centrales eléctricas IITipos de centrales eléctricas II

Energía termoeléctricaEnergía termoeléctrica: una central : una central termoeléctrica es una instalación empleada para la termoeléctrica es una instalación empleada para la generación de energía eléctrica a partir de calor. generación de energía eléctrica a partir de calor. Este calor puede obtenerse tanto de combustibles Este calor puede obtenerse tanto de combustibles fósiles (petróleo, gas natural o carbón) como de la fósiles (petróleo, gas natural o carbón) como de la fisión nuclear del uranio.fisión nuclear del uranio.Las centrales termoeléctricas consisten en una Las centrales termoeléctricas consisten en una caldera en la que se quema el combustible, este caldera en la que se quema el combustible, este calor se transfiere a unos tubos por donde circula calor se transfiere a unos tubos por donde circula agua, la cual se evapora. El vapor obtenido a alta agua, la cual se evapora. El vapor obtenido a alta presión y temperatura se expande en una turbina presión y temperatura se expande en una turbina cuyo movimiento impulsa un alternador que genera cuyo movimiento impulsa un alternador que genera la electricidad.la electricidad.En las centrales termoeléctricas denominadas de En las centrales termoeléctricas denominadas de ciclo combinado se usan los gases de la combustión ciclo combinado se usan los gases de la combustión de gas natural para mover una turbina de gas. Estos de gas natural para mover una turbina de gas. Estos gases después de mover la turbina de gas se gases después de mover la turbina de gas se reutilizan para generar vapor que mueve una turbina reutilizan para generar vapor que mueve una turbina de vapor.de vapor.Las centrales termoeléctricas que usan Las centrales termoeléctricas que usan combustibles fósiles liberan a la atmósfera dióxido combustibles fósiles liberan a la atmósfera dióxido de carbono (CO2), considerado el principal de carbono (CO2), considerado el principal responsable del calentamiento global. También responsable del calentamiento global. También eliminan al ambiente otros contaminantes como eliminan al ambiente otros contaminantes como óxido de azufre, óxido de nitrógeno, etc…óxido de azufre, óxido de nitrógeno, etc…

Tipos de centrales eléctricas IIITipos de centrales eléctricas III

Energía eólicaEnergía eólica: la energía eólica es la que se obtiene del : la energía eólica es la que se obtiene del movimiento del viento.movimiento del viento.Las corrientes de aire al mover las hélices del molino de viento, Las corrientes de aire al mover las hélices del molino de viento, generan una energía cinética que se transforma en energía generan una energía cinética que se transforma en energía eléctrica. Estos aerogeneradores consisten en una torre eléctrica. Estos aerogeneradores consisten en una torre coronada por una hélice. Se colocan en áreas expuestas a coronada por una hélice. Se colocan en áreas expuestas a vientos frecuentes, como zonas costeras, áreas montañosas o vientos frecuentes, como zonas costeras, áreas montañosas o islas. El impacto medioambiental de este sistema es islas. El impacto medioambiental de este sistema es relativamente bajo, pudiéndose nombra el impacto estético, la relativamente bajo, pudiéndose nombra el impacto estético, la muerte de aves por choque con las aspas o la necesidad de muerte de aves por choque con las aspas o la necesidad de grandes extensiones de terreno para su ubicación.grandes extensiones de terreno para su ubicación.Un problema de la obtención de electricidad de este sistema, es Un problema de la obtención de electricidad de este sistema, es que está condicionada a la existencia de viento.que está condicionada a la existencia de viento.

Tipos de centrales eléctricas IVTipos de centrales eléctricas IV

Energía mareomotrizEnergía mareomotriz: es la energía que se obtiene : es la energía que se obtiene por el movimiento del oleaje del mar. Las centrales por el movimiento del oleaje del mar. Las centrales mareomotrices utilizan el flujo y reflujo de las mareas. mareomotrices utilizan el flujo y reflujo de las mareas. Son muy útiles en zonas costeras donde la amplitud de Son muy útiles en zonas costeras donde la amplitud de la marea sea grande. Antiguamente se construían los la marea sea grande. Antiguamente se construían los llamados molinos de marea (en Cantabria existen llamados molinos de marea (en Cantabria existen varios).varios).Esta energía es escasamente contaminante.Esta energía es escasamente contaminante.

Energía hidroeléctrica:Energía hidroeléctrica: una central hidroeléctrica es una central hidroeléctrica es aquella que se utiliza para generar electricidad mediante aquella que se utiliza para generar electricidad mediante el aprovechamiento de la energía potencial del agua el aprovechamiento de la energía potencial del agua embalsada en una presa situada a más alto nivel que la embalsada en una presa situada a más alto nivel que la central. El agua se lleva por una tubería de descarga a central. El agua se lleva por una tubería de descarga a la sala de máquinas de la central donde hacen girar la sala de máquinas de la central donde hacen girar unas enormes turbinas, produciéndose la electricidad en unas enormes turbinas, produciéndose la electricidad en alternadores.alternadores.Esta forma de energía tiene grandes problemas Esta forma de energía tiene grandes problemas medioambientales al necesitar la construcción de medioambientales al necesitar la construcción de grandes embalses.grandes embalses.

Tipos de centrales eléctricas VTipos de centrales eléctricas V

Energía geotérmica: Energía geotérmica: la energía geotérmica es la energía geotérmica es la energía que se obtiene mediante el la energía que se obtiene mediante el aprovechamiento del calor del interior de la tierra. aprovechamiento del calor del interior de la tierra. Puede obtenerse la energía en áreas de aguas Puede obtenerse la energía en áreas de aguas termales a poca profundidad.termales a poca profundidad.También se puede obtener mediante la colocación También se puede obtener mediante la colocación de multitud de tuberías enterradas bajo la de multitud de tuberías enterradas bajo la superficie del terreno o perforadas a mucha superficie del terreno o perforadas a mucha profundidad. Por dichas tuberías se hace circular profundidad. Por dichas tuberías se hace circular agua y la diferencia de temperatura entre el agua y la diferencia de temperatura entre el interior de la tierra y el exterior es lo que produce interior de la tierra y el exterior es lo que produce la electricidad.la electricidad.Es un sistema muy poco contaminante y una vez Es un sistema muy poco contaminante y una vez hecha la primera inversión es muy rentable.hecha la primera inversión es muy rentable.

Transporte ITransporte I

Una vez producida la energía eléctrica debe ser Una vez producida la energía eléctrica debe ser transportada a los diferentes lugares donde se va a transportada a los diferentes lugares donde se va a utilizar.utilizar.La red de transporte de energía eléctrica es la parte La red de transporte de energía eléctrica es la parte del sistema de suministro eléctrico constituida por los del sistema de suministro eléctrico constituida por los elementos necesarios para llevar hasta los puntos de elementos necesarios para llevar hasta los puntos de consumo y a través de grandes distancias la energía consumo y a través de grandes distancias la energía eléctrica generada en las centrales eléctricas.eléctrica generada en las centrales eléctricas.Para ello, los niveles de energía eléctrica deben ser Para ello, los niveles de energía eléctrica deben ser transformados elevándose su nivel de tensión. Con transformados elevándose su nivel de tensión. Con este fin se emplazan subestaciones elevadoras en las este fin se emplazan subestaciones elevadoras en las cuales dicha transformación se efectúa empleando cuales dicha transformación se efectúa empleando transformadores, o bien autotransformadores. transformadores, o bien autotransformadores. Usualmente los voltajes oscilan entre 220 kV y 400 o Usualmente los voltajes oscilan entre 220 kV y 400 o 500 kV.500 kV.Para salvar grandes distancias, los tendidos eléctricos Para salvar grandes distancias, los tendidos eléctricos se apoyan en las torres de alta tensión, realizadas en se apoyan en las torres de alta tensión, realizadas en acero y ancladas al terreno por grandes masas de acero y ancladas al terreno por grandes masas de hormigón ya que deben soportar grandes tracciones hormigón ya que deben soportar grandes tracciones causadas por el viento, la temperatura del conductor, causadas por el viento, la temperatura del conductor, etc… Los cables por donde circula la electricidad no etc… Los cables por donde circula la electricidad no pueden estar en contacto con la estructura metálica pueden estar en contacto con la estructura metálica de las torres, para eso se usan los aisladores de disco de las torres, para eso se usan los aisladores de disco o aisladores poliméricos y herrajes para soportarlos.o aisladores poliméricos y herrajes para soportarlos.

Transporte IITransporte II

Normalmente se transporta mediante corriente alterna aunque en Normalmente se transporta mediante corriente alterna aunque en algunos casos se puede hacer con corriente continua. En algunos casos se puede hacer con corriente continua. En España, por ejemplo, existe una sola línea de corriente continua España, por ejemplo, existe una sola línea de corriente continua que es la que une la península con las islas Baleares.que es la que une la península con las islas Baleares.Las líneas de corriente continua requieren una menor inversión Las líneas de corriente continua requieren una menor inversión para su construcción y tienen menos pérdidas en el transporte para su construcción y tienen menos pérdidas en el transporte de la electricidad. Son muy apropiadas para construir líneas de de la electricidad. Son muy apropiadas para construir líneas de una cierta longitud.una cierta longitud.Actualmente lo que es muy caro son los convertidores de Actualmente lo que es muy caro son los convertidores de intercambio energético entre las líneas de corriente continua y intercambio energético entre las líneas de corriente continua y las de corriente alterna. La utilidad de ambos sistemas consiste las de corriente alterna. La utilidad de ambos sistemas consiste en aprovechar las ventajas de la corriente continua para largas en aprovechar las ventajas de la corriente continua para largas distancias o en situaciones submarinas, y las de corriente alterna distancias o en situaciones submarinas, y las de corriente alterna para la distribución a menor escala.para la distribución a menor escala.Uno de los problemas de las líneas aéreas de alta tensión es Uno de los problemas de las líneas aéreas de alta tensión es cuando están próximas a núcleos urbanos, debido a la posible cuando están próximas a núcleos urbanos, debido a la posible repercusión que la contaminación electromagnética producidas repercusión que la contaminación electromagnética producidas por estas líneas de alta tensión pueden tener en su salud.por estas líneas de alta tensión pueden tener en su salud.Otro de los problemas de las líneas de alta tensión es el gran Otro de los problemas de las líneas de alta tensión es el gran impacto que se produce en los recursos terrestres. Se requiere impacto que se produce en los recursos terrestres. Se requiere un derecho de vía exclusivo para la línea de transmisión. Si bien un derecho de vía exclusivo para la línea de transmisión. Si bien no son muy anchos los derechos de vía, pueden interrumpir o no son muy anchos los derechos de vía, pueden interrumpir o fragmentar el uso de la tierra en toda su extensión.fragmentar el uso de la tierra en toda su extensión.

Consumo IConsumo I

Una vez transportada la energía eléctrica ya podemos Una vez transportada la energía eléctrica ya podemos distribuirla a pequeña escala para utilizarla en todos los distribuirla a pequeña escala para utilizarla en todos los aspectos de la vida cotidiana, tanto en nuestras casas aspectos de la vida cotidiana, tanto en nuestras casas como en nuestro lugar de trabajo.como en nuestro lugar de trabajo.Hay que tener en cuenta que la electricidad es una de Hay que tener en cuenta que la electricidad es una de las pocas energías que no es posible almacenar a gran las pocas energías que no es posible almacenar a gran escala (excepto los sistemas de baterías o las presas escala (excepto los sistemas de baterías o las presas hidráulicas, que pueden ser consideradas reservas hidráulicas, que pueden ser consideradas reservas electromecánicas). Por ello, los operadores de red electromecánicas). Por ello, los operadores de red deben de garantizar el equilibrio entre la oferta y la deben de garantizar el equilibrio entre la oferta y la demanda. Si se produce un desequilibrio entre oferta y demanda. Si se produce un desequilibrio entre oferta y demanda se pueden provocar dos fenómenos demanda se pueden provocar dos fenómenos negativos.negativos.Si el consumo supera la producción se corre el riesgo Si el consumo supera la producción se corre el riesgo de apagón por la rápida pérdida de sincronismo de los de apagón por la rápida pérdida de sincronismo de los alternadores, mientras que en el caso de que la alternadores, mientras que en el caso de que la producción sea superior al consumo, también puede producción sea superior al consumo, también puede provocarse un apagón por la aceleración de los provocarse un apagón por la aceleración de los generadores que producen electricidad.generadores que producen electricidad.Actualmente la existencia de interconexiones entre los Actualmente la existencia de interconexiones entre los países pueden repartir mejor el riesgo de apagones en países pueden repartir mejor el riesgo de apagones en los territorios interconectados, al ser estos solidarios los territorios interconectados, al ser estos solidarios entre sí en la gestión del equilibrio entre la oferta y la entre sí en la gestión del equilibrio entre la oferta y la demanda.demanda.

Consumo IIConsumo II

Red eléctrica es la encargada de controlar la Red eléctrica es la encargada de controlar la demanda de energía que se está produciendo demanda de energía que se está produciendo en el sistema eléctrico peninsular en tiempo en el sistema eléctrico peninsular en tiempo real. Realiza gráficos que se actualizan cada real. Realiza gráficos que se actualizan cada diez minutos e incluyen datos de la demanda diez minutos e incluyen datos de la demanda real, presta y programada, así como los valores real, presta y programada, así como los valores de máximos y mínimos de la demanda diaria.de máximos y mínimos de la demanda diaria.Junto a las curvas, se presenta información de Junto a las curvas, se presenta información de las distintas tecnologías de producción las distintas tecnologías de producción necesarios para cubrir la demanda. Así mismo necesarios para cubrir la demanda. Así mismo se muestran las emisiones de CO2 asociadas al se muestran las emisiones de CO2 asociadas al parque de generación peninsular española, que parque de generación peninsular española, que representa en torno al 28% de las emisiones representa en torno al 28% de las emisiones totales.totales.La empresa “Red Eléctrica” calcula tanto la La empresa “Red Eléctrica” calcula tanto la demanda real, la previsión de la demanda y la demanda real, la previsión de la demanda y la programación horaria operativa.programación horaria operativa.Nosotros como personas responsables Nosotros como personas responsables debemos no desperdiciar la electricidad en debemos no desperdiciar la electricidad en nuestra rutina diaria, intentando no tener los nuestra rutina diaria, intentando no tener los aparatos cotidianos conectados si no les aparatos cotidianos conectados si no les estamos utilizando, así como no dejar bombillas estamos utilizando, así como no dejar bombillas encendidas si no es necesario.encendidas si no es necesario.

FINFIN

Espero que os haya gustado.Espero que os haya gustado.