Central eléctrica


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Una central eléctrica es una instalación industrial que genera electricidad a partir de energía primaria. La mayoría de las centrales eléctricas utilizan uno o varios generadores que convierten la energía mecánica en energía eléctrica[1] para suministrar la potencia a través la red eléctrica para satisfacer las necesidades eléctricas de la sociedad. La excepción son las centrales de energía solar, que utilizan celdas fotovoltaicas (en lugar de una turbina) para generar esta electricidad.

Existen varios tipos de combustibles primarios o flujo de energía primaria que proporcionan su energía a una central eléctrica. Los combustibles más comunes son el carbón, el gas natural y el uranio (energía nuclear). Un flujo de energía primaria que se utiliza en gran escala para la generación de energía eléctrica es la hidroelectricidad (agua). Otros flujos que se utilizan para generar electricidad incluyen el viento, el sol, la geotermia y las mareas.

Los diferentes países obtienen su electricidad de diferentes tipos de centrales eléctricas. Por ejemplo, en Canadá, la mayor parte de la generación de electricidad proviene de centrales hidroeléctricas, las que representan alrededor del 60 por ciento de la electricidad total generada en Canadá.[5] Consulte la visualización de datos a continuación para explorar cómo los países de todo el mundo obtienen su electricidad.

Tipos de centrales eléctricas

Térmicas

La mayoría de las centrales térmicas utilizan combustible para calentar el agua de un depósito que se convierte en vapor (normalmente a alta presión). El vapor viaja a través de las tuberías para hacer girar las aspas, en forma de ventilador, de una turbina (consulte el ciclo Rankine para obtener más información). A medida que la turbina comienza a girar, hace girar bobinas de cable gigantes dentro del generador. Esto crea un movimiento relativo (continuo) entre la bobina de cable y el imán, que empuja los electrones e inicia el flujo de electricidad.[9]

Fig. 1. Central eléctrica nuclear de agua en ebullición.[10]

Todas las centrales térmicas están todas limitadas por el segundo principio de la termodinámica, lo que significa que no pueden transformar toda su energía térmica en electricidad. Esto limita sus eficiencias, sobre esta limitación se puede leer en las páginas de eficiencia de Carnot y entropía.

Renovables

Las centrales eléctricas renovables obtienen su energía directamente de sus respectivos flujos para generar electricidad. Estas fuentes de energía primaria se reponen eventualmente, pero están limitadas por la cantidad de energía disponible en un determinado momento o lugar. Por lo tanto, a menudo son intermitentes y no despachables.[9]

  • Las instalaciones hidroeléctricas utilizan la energía del agua que cae en los ríos y embalses para hacer girar un generador y así generar electricidad. Esta fuente de energía tiende a ser más confiable (despachable) que otros recursos renovables, especialmente cuando la instalación funciona con un reservorio.[11]

Transporte de electricidad

Una vez que se genera la electricidad, los transformadores "aumentan" la potencia eléctrica a un voltaje más alto para transportarla largas distancias con una pérdida mínima de energía. La electricidad luego se transmite a través de "pilones" a lo largo de cables eléctricos aéreos hasta su destino, donde los transformadores posteriormente "reducen" la energía eléctrica a voltajes seguros para viviendas y servicios públicos. Para una historia más completa, consulte transmisión eléctrica.

Generación de electricidad a nivel mundial

El siguiente mapa muestra cuales fuentes de energía primaria los diferentes países utilizan para generar su electricidad. Haga clic en la región para ampliar un grupo de países, luego haga clic en el país para ver de dónde proviene su electricidad.

Ver lecturas adicionales

Referencias

  1. A. Atkins and M. Escudier, A dictionary of mechanical engineering. Oxford: Oxford University Press, 2013
  2. Wikimedia Commons [Online], Available: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bb/Gundremmingen_Nuclear_Power_Plant.jpg
  3. Wikimedia Commons [Online], Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4d/Fermi_NPP.jpg
  4. Wikimedia Commons [Online], Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8b/GreenMountainWindFarm_Fluvanna_2004.jpg
  5. Canadian Electricity Association. (April 4, 2015). Canada's Electricity Industry [Online]. Available: http://www.electricity.ca/media/Electricity101/Electricity101.pdf
  6. Wikimedia Commons [Online], Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ab/ThreeGorgesDam-China2009.jpg
  7. Wikimedia Commons [Online], Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cb/Lake_Side_Power_Plant.jpg
  8. Wikimedia Commons [Online], Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/45/Giant_photovoltaic_array.jpg
  9. 9,0 9,1 Entergy. (April 4, 2015). Power Plants [Online]. Available: http://www.entergy.com/energy_education/power_plants.aspx
  10. http://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/students/animated-bwr.html
  11. First Hydro Company, Dinorwig Power Station [Online], Available: http://www.fhc.co.uk/dinorwig.htm

Autores y redactores

Bethel Afework, Ethan Boechler, Jonathan Elbaz, Jordan Hanania, Kailyn Stenhouse, Luisa Vargas Suarez, Jason Donev
Última actualización: 9 noviembre, 2021
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