GENERALIDADES centrales hidroeléctricas

GENERALIDADES
La electricidad se genera a partir de otras fuentes de energía, principalmente en: centrales hidroeléctricas
donde se usa la fuerza mecánica de agua o en centrales termoeléctricas donde se produce electricidad a partir
del carbón, petróleo y otros combustibles. También puede generarse a partir de la Energía Eólica, Solar y
Biomásica entre otras.
• Agua embalsada
• Presa
• Rejas filtradoras
• Tubería forzada
• Conjunto de grupos turbina−alternador
• Turbina
• Eje
• Generador
• Líneas de transporte de energía eléctrica
• Transformadores
CENTRAL HIDROELECTRICA
En las centrales hidroeléctricas el agua de un río, se hace bajar por grandes tuberías y túneles donde adquiere
gran velocidad. Al llegar abajo, el agua hace girar unas turbinas conectadas a un generador (igual que una
dínamo de bicicleta) produciendo la electricidad.
1
CENTRALES TERMOELECTRICAS
Las centrales termoeléctricas producen electricidad mediante turbinas movidas por vapor a presión (como una
olla a presión), el cual es producido al calentar agua empleando diversos combustibles como carbón, gas
natural o licuado, petróleo e incluso leña o carbón vegetal.
CENTRAL TERMOELÉCTRICA
Tras generar la electricidad, ésta se transporta a través de extensos cables que la llevan hasta las estaciones de
distribución y desde ahí, por tendido eléctrico, hasta los hogares, colegios, industrias y otros lugares de
empleo.
La hidroelectricidad es un recurso renovable, donde no se produce combustión, mientras que la
termoelectricidad consume recursos naturales no renovables, y que además, al ser quemados contaminan la
atmósfera.
POTENCIA INSTALADA EN ESPAÑA
Evolución de la potencia de la Energía en España
Años
Millones de Kwh
1960
14.625
1970
45.300
1980
92.006
1985
105.579
1990
129.161
1991
138.046
1992
139.426
1993
139.065
1994
145.033
1995
150.289
1996
154.928
1997
162.338
1998
173.906
Tasa de variación %
8,4
10,4
4,6
2,9
3
6,9
1
−0,3
4,3
3,6
3,1
4,8
7,1
2
1999
2000
185.611
196.421
6,7
5,8
Gráfico de la evolución del consumo neto de energía eléctrica en España
FUTURO ENERGÉTICO
La combinación de crecimiento demográfico, desarrollo económico e industrialización en el mundo entero
significa que el consumo mundial de energía continuará aumentando. Estas tendencias, sumadas al
mantenimiento del empleo de combustibles fósiles para producir energía primaria, también significan que las
emisiones de gases de invernadero continuarán aumentando en el mundo entero. Aun con medidas estrictas de
reducción, las proyecciones actuales no muestran una estabilización de las emisiones hasta aproximadamente
el año 2050.
En este contexto ambiental más amplio, algunos gobiernos y empresas de electricidad estudian actualmente el
empleo de la energía nucleoeléctrica, especialmente en el mundo en desarrollo. Con su programa ``Decades'',
el OIEA trabaja conjuntamente con muchos de estos países para efectuar una planificación energética amplia
mediante la evaluación comparada de las diversas fuentes de energía y sus efectos respectivos en la salud y el
medio ambiente.
3
Cuando la opción nuclear se considera viable, el OIEA puede, si así se desea, prestar asistencia a los Estados
Miembros para una cuidadosa planificación de su aprovechamiento, y prestar ayuda para la creación de las
infraestructuras industriales y organizativas adecuadas y la capacitación de personal, y para que se garanticen
la eficacia y la seguridad de la explotación y el mantenimiento de las instalaciones nucleoeléctricas.
Purificación del aire
En muchos países industrializados un amplio sector de la opinión pública sigue dudoso u opuesto con respecto
a un aumento de la utilización de la energía nucleoeléctrica o incluso con respecto a que su empleo continúe
en los niveles actuales. Dicha oposición gira en torno a tres factores: el temor a los accidentes, el temor a los
desechos radiactivos de actividad larga y el temor a que la utilización de la energía nucleoeléctrica contribuya
a la proliferación de las armas nucleares.
Ahora bien, la expansión de la energía nucleoeléctrica no se ha traducido en absoluto en una proliferación de
4
las armas nucleares. Por el contrario, ha aumentado constantemente el número de países comprometidos con
la no proliferación.
Al igual que cualquier otra fuente de energía, la energía nucleoeléctrica genera desechos que exigen una
gestión y evacuación apropiadas. Las tecnologías para la seguridad de la evacuación de desechos radiactivos
de actividad baja e intermedia son de una eficacia comprobada y se utilizan ampliamente en los Estados
Miembros del OIEA.
Muchos países trabajan actualmente con apremio para seleccionar emplazamientos o construir y acabar
instalaciones para la evacuación a largo plazo de desechos de actividad alta.
PROGRESO Y ENERGIA ELECTRICA
Consumo de electricidad y vida moderna son prácticamente sinónimos en el mundo industrializado. Nuestras
comunicaciones, el transporte, el abastecimiento de alimentos, y la mayor parte de los agrados y servicios de
los hogares, oficinas y fábricas de nuestros días dependen de un suministro fiable de energía eléctrica.
A medida que más países se industrializan se consumen cantidades de energía cada vez mayores. El consumo
mundial de energía se ha multiplicado por 25 desde el siglo pasado. El promedio del consumo de electricidad
per cápita es alrededor de diez veces mayor en los países industrializados que en el mundo en desarrollo. .
EL PRECIO DE LA ENERGIA ELECTRICA
La generación de energía eléctrica en el mundo entero sigue dependiendo en gran parte de la quema de
combustibles fósiles (petróleo, gas y carbón) que son sumamente contaminantes. Una de las amenazas más
graves para el medio ambiente mundial procede de esta contaminación: las emisiones en rápido aumento de
los denominados gases ``de invernadero'', en especial el dióxido de carbono (CO2) considerado por muchos
científicos como el principal responsable del recalentamiento de la Tierra.
De hecho, en el último informe del Grupo Intergubernamental sobre cambios climáticos se advierte que a
menos que la comunidad mundial adopte de inmediato medidas drásticas para estabilizar y reducir las
emisiones de gases de este tipo que retienen el calor, las temperaturas mundiales podrían aumentar como
mínimo 1,5 grados centígrados de aquí a mediados del próximo siglo, una tasa de incremento que sería
comparable al calentamiento que puso fin al último período glaciar y que podría tener efectos igualmente
marcados para el nivel del mar y el clima. Entre las predicciones más alarmantes del informe están las
siguientes: al cambiar los regímenes pluviométricos y térmicos podrían desaparecer ecosistemas enteros;
enormes franjas de tierras densamente pobladas podrían inundarse al subir el nivel de los mares; y las sequías,
inundaciones y tormentas podrían volverse más graves.
LA OPCION NUCLEAR
Las centrales nucleares aportan ya alrededor del 17% del total de la electricidad en el mundo. Prácticamente
no producen emisiones de dióxido de carbono (CO2), dióxido de azufre (SO2) ni óxido de nitrógeno (NO2).
Al menos cinco países, entre los que se cuentan Francia, Suecia y Bélgica, obtienen más del 50% de sus
suministros totales de electricidad de la energía nucleoeléctrica. Otros diez países, incluidos España,
Finlandia, el Japón, la República de Corea y Suiza, producen en centrales nucleares el 30% o más de sus
suministros totales. Además, un gran número de naciones en desarrollo, incluidas la Argentina, el Brasil,
China, la India, México y el Pakistán, tienen centrales nucleares en servicio. Actualmente hay en el mundo
más de 430 reactores en funcionamiento que producen aproximadamente tanta electricidad como la que
proviene de la energía hidroeléctrica.
• Edificio de contención primaria
5
• Edificio de contención secundaria
• Tuberías de agua a presión
• Edificio de turbinas
• Turbina de alta presión
• Turbina de baja presión
• Generador eléctrico
• Transformadores
• Parque de salida
• Condensador
• Agua de refrigeración
• Sala de control
• Grúa de manejo del combustible gastado
• Almacenamiento del combustible gastado
• Reactor
• Foso de descontaminación
• Almacén de combustible nuevo
• Grúa del edificio de combustible
• Bomba refrigerante del reactor
• Grúa de carga del combustible
• Presionador
• Generador de vapor
CENTRAL NUCLEAR
Evitar las emisiones de gas: Efecto invernadero
Si en la actualidad el mundo no utilizara energía nucleoeléctrica, las emisiones mundiales de dióxido de
carbono aumentarían, como mínimo, en un 8% cada año.
La energía nucleoeléctrica es también más benigna para el medio ambiente desde el punto de vista de la
gestión de desechos. Además de las grandes cantidades de gases de invernadero y de ácido sulfúrico
generadas, una central de carbón de 1000 MW(e) produce anualmente unas 300 000 toneladas de cenizas que
contienen, entre otras cosas, materiales radiactivos y metales pesados que terminan en los vertederos y en la
atmósfera. En cambio, los desechos radiactivos producidos por una central nuclear de la misma potencia
ascienden solo a unas 800 toneladas de desechos de actividad baja y media y a unas 30 toneladas de desechos
de actividad alta al año, los cuales pueden aislarse de la biosfera.
Aunque los gobiernos se han comprometido con la tendencia mundial hacia una reducción de las cantidades
de CO2 producidas por cada unidad de energía consumida, relativamente pocos países han logrado reducir la
producción de gases de invernadero mediante el paso a los combustibles no fósiles. Francia, el Japón, la India,
la República de Corea y Suecia han reducido notablemente sus emisiones de CO2 por unidad de producción
de energía en hasta un 30% a lo largo de los últimos 30 años. En países que no emplean energía
nucleoeléctrica (como Irlanda, Italia y Dinamarca) las emisiones relacionadas con la energía han disminuido
en menos del 10%.
LOS 10 MAYORES CONSUMIDORES DE ENERGIA
La combinación de crecimiento demográfico, desarrollo económico e industrialización en el mundo entero
significa que el consumo mundial de energía continuará aumentando. Estas tendencias, sumadas al
mantenimiento del empleo de combustibles fósiles para producir energía primaria, también significan que las
emisiones de gases de invernadero continuarán aumentando en el mundo entero.
6
En este contexto ambiental más amplio, algunos gobiernos y empresas de electricidad estudian actualmente el
empleo de la energía nucleoeléctrica, especialmente en el mundo en desarrollo. Con su programa ``Decades'',
el OIEA trabaja conjuntamente con muchos de estos países para efectuar una planificación energética amplia
mediante la evaluación comparada de las diversas fuentes de energía y sus efectos respectivos en la salud y el
medio ambiente.
Los diez mayores consumidores de energía nucleoeléctrica
País
N° de unidades
Total de MW(e)
Estados Unidos
109
99.784
Francia
56
58.493
Japón
59
38.875
Alemania
21
22.657
Federación de Rusia
29
19.843
Canadá
22
15.755
Ucrania
15
12.679
Reino Unido
12
11.720
Suecia
12
10.002
República de Corea
10
8.170
Total
335
297.978
Consumo mundial
432
340.347
BREVE HISTORIA DE LA ELECTRICIDAD
Las propiedades eléctricas de ciertos materiales ya eran conocidas por civilizaciones antiguas. En el año 600
AC, Tales de Mileto había comprobado que si se frotaba el ámbar, éste atraía hacia sí a objetos más livianos.
Se creía que la electricidad residía en el objeto frotado. De ahí que el término "electricidad" provenga del
vocablo griego "elektron", que significa ámbar.
En la época del renacimiento comenzaron los primeros estudios metodológicos, en los cuales la electricidad
estuvo íntimamente relacionada con el magnetismo.
Benjamín Franklin fue quien postuló que la electricidad era un fluido y calificó a las sustancias en
eléctricamente positivas y negativas de acuerdo con el exceso o defecto de ese fluido. Franklin confirmó
también que el rayo era efecto de la conducción eléctrica, a través de un célebre experimento, en el cual la
chispa bajaba desde una cometa remontada a gran altura hasta una llave que él tenía en la mano.
Hacia mediados del siglo XVIII se estableció la distinción entre materiales aislantes y conductores. Los
aislantes eran aquellos a los que Gilbert había considerado "eléctricos", en tanto que los conductores eran los
"aneléctricos". Esto permitió que se construyera el primer almacenador rudimentario: estaba formado por dos
placas conductoras que tenían una lámina aislante entre ellas. Fue conocido como botella de Leyden, por la
ciudad en que se lo inventó.
A principios del siglo XIX, el conde Alessandro Volta construyó una pila galvánica. Colocó capas de cinc,
papel y cobre, y descubrió que si se unía la base de cinc con la última capa de cobre, el resultado era una
corriente eléctrica que fluía por el hilo de unión. Este sencillo aparato fue el prototipo de las pilas eléctricas,
de los acumuladores y de toda corriente eléctrica producida hasta la aparición de la dínamo.
En 1819, Hans Oersted descubrió que una aguja magnética colgada de un hilo se apartaba de su posición
inicial cuando pasaba próxima a ella una corriente eléctrica y postuló que las corrientes eléctricas producían
7
un efecto magnético. De esta simple observación salió la tecnología del telégrafo eléctrico. Sobre esta base,
André Ampère dedujo que las corrientes eléctricas debían comportarse del mismo modo que los imanes.
Esto llevó a Michael Faraday a suponer que una corriente que circulara cerca de un circuito induciría otra
corriente en él. El resultado de su experimento fue que esto sólo sucedía al comenzar y cesar de fluir la
corriente en el primer circuito. Sustituyó la corriente por un imán y encontró que su movimiento en la
proximidad del circuito inducía en éste una corriente. De este modo pudo comprobar que el trabajo mecánico
empleado en mover un imán podía transformarse en corriente eléctrica.
En 1878 Thomas Alva Edison comenzó los experimentos que terminarían, un año más tarde, con la invención
de la lámpara eléctrica, que universalizaría el uso de la electricidad.
8