Electricidad y electrónica IES Alonso Quesada Transporte y almacenamiento de electricidad 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. También debemos tener en cuenta las actividades de transporte que implica la producción de electricidad: buena parte de los combustibles utilizados en la producción térmica o de electricidad proceden de lejanos países. Y no podemos olvidar que parte de la electricidad producida puede viajar a otros países, pues la red de transporte está interconectada, de país en país, a escala mundial. De la mina a la central Cuando apretamos el interruptor para encender una lámpara, damos fin a un proceso de transporte de energía de miles de kilómetros de longitud. La red eléctrica Cómo se distribuye y transporta la electricidad producida desde las centrales a los centros de consumo: desde las autopistas de la energía hasta el enchufe de nuestras casas. El comercio internacional de energía eléctrica La energía eléctrica es objeto de un activo comercio internacional a través de líneas de alta tensión. España mantiene así intercambios con Francia, Andorra, Portugal y Marruecos. Formas de almacenar la energía eléctrica No es fácil almacenar la energía eléctrica, pero existen métodos para hacerlo de manera más o menos indirecta. El Mapa de la electricidad La producción, la distribución y el consumo de electricidad se reparten en el territorio siguiendo ciertas pautas. Juntas trazan lo que se puede llamar el mapa eléctrico de un país, en el que se localizan centenares de centrales, millares de kilómetros de líneas de alta tensión, estaciones de distribución, etc. Aquí mostramos 10 mapas esquemáticos que dan una visión de conjunto de la geografía eléctrica de España. La producción: - Producción de electricidad por Comunidades Autónomas - Distribución de las centrales eléctricas - Centrales térmicas - Centrales nucleares - Centrales hidroeléctricas - Centrales eólicas - Centrales de residuos urbanos - Energía fotovoltaica La distribución: - Las grandes líneas de distribución El consumo: El consumo de energía eléctrica por Comunidades Autónomas. Electricidad y electrónica IES Alonso Quesada Producción de energía eléctrica por comunidades autónomas La producción de electricidad refleja diferencias muy grandes entre las Comunidades Autónomas. Cataluña, las comunidades isleñas y Ceuta y Melilla son la únicas comunidades que producen aproximadamente tanto como consumen. Otras consumen mucho más de lo que producen (el caso extremo es Madrid, con una producción 100 veces inferior a su consumo): por ejemplo, la Comunidad Valenciana, Murcia, Andalucía o el País Vasco. Por último, otras comunidades tienen un balance de producción positivo, como es el caso de Asturias y Galicia, o incluso están "especializadas" en la producción de energía eléctrica, como es el caso de Castilla y León y sobre todo de Extremadura, que produce ocho veces más de lo que gasta. Producción de electricidad por comunidades autónomas, en porcentaje sobre el total. Distribución de las centrales eléctricas Actualmente existen en nuestro país más de 1.000 centrales de producción de energía eléctrica. De esta cifra, casi 900 son hidroeléctricas, cerca de 200 térmicas convencionales y sólo 9 nucleares. También existe un creciente número de centrales eólicas y unas pocas de biomasa y de incineración de residuos urbanos, así como una central fotovoltaica experimental. Además, existen otras instalaciones capaces de producir electricidad en industrias con sistemas de cogeneración y un número difícil de evaluar de pequeñas instalaciones de paneles fotovoltaicos. En este mapa se representan las centrales térmicas, nucleares e hidroeléctricas de mayor producción. Se observa cómo las centrales se concentran en la franja norte, con mayores recursos hidráulicos y más abundantes reservas de carbón, así como en la costa. El interior, especialmente la zona no montañosa de la gran meseta central, apenas posee centrales de ningún tipo. No obstante, en los últimos años se han instalado muchos parques eólicos en el sistema Ibérico. Electricidad y electrónica IES Alonso Quesada Centrales térmicas En nuestro país hay en funcionamiento aproximadamente 200 centrales térmicas, con una potencia total instalada de más de 27.000 MW. La potencia media de estas centrales, por lo tanto, es de unos 140 MW. En 2000, las centrales térmicas produjeron más de 125 TWh, el 56% del total. El mapa representa las centrales con más de 20 MW de potencia. Seis de las centrales tienen más de 1.000 MW de potencia: • As Pontes de García Rodríguez (A Coruña), con más de 1.400 MW, la mayor de España. Consume carbón, tanto nacional como importado. • Compostilla (León), con 1.312 MW. Utiliza carbones de la cuenca minera en que está enclavada. • Litoral de Almería (Carboneras), (Almería), con 1.100 MW. Utiliza carbón importado. • Castellón (Castellón), con 1.083 MW Emplea como combustible fuel-oil. • Teruel (Andorra), con 1.050 MW. Emplea carbones de la cuenca minera aragonesa. • San Adrián (Barcelona), con 1.050 MW. Consume fuel y gas natural. Entre las seis, suponen la cuarta parte de la potencia térmica convencional instalada, y el 12% del total de la potencia eléctrica. La distribución de las centrales térmicas responde a factores como los siguientes: • La proximidad de cuencas mineras que las abastezcan de combustible. Esto explica la gran densidad de centrales en la cuenca minera de Asturias y León, así como el grupo de centrales (Teruel y Escucha) en la cuenca de lignitos aragonesa. • La localización costera, que facilita su abastecimiento con carbones importados o fuel. Es el caso del rosario de centrales en el sur y levante: Castellón, Escombreras, Litoral de Almería, Algeciras y Cádiz. Secundariamente, la localización sobre un gran oleoducto, como el que circula desde Zaragoza a Rota (Puertollano). • La proximidad a los centros urbanos que debe abastecer. Aunque el transporte de energía eléctrica a largas distancias es una actividad que no ofrece especiales dificultades, áreas urbanas como la de Barcelona y Bilbao están rodeadas de una red relativamente densa de centrales, lo que no sucede en Madrid. Electricidad y electrónica IES Alonso Quesada Centrales nucleares Los nueve grupos nucleares en funcionamiento corresponden a siete centrales que sumaron en 2000 una potencia instalada de casi 8.000 MW, el 14% de la potencia total. No obstante, su producción de energía eléctrica llegó al 28% del total, lo que se debe a su elevado factor de carga. En el extremo opuesto a las numerosas y diversas centrales hidroeléctricas, las centrales nucleares forman un grupo reducido y muy compacto de tamaño, con un rango que va de los 160 MW de la central de Zorita, la más antigua, puesta en servicio en 1969, a los 1.081 de Vandellós II. Su distribución en el territorio obedece casi exclusivamente a criterios políticos, definidos en los sucesivos planes energéticos nacionales. A mediados de los años 70 existió un plan muy ambicioso de construcción de centrales nucleares, con más de dos docenas de instalaciones previstas, repartidas más o menos regularmente por el territorio. Algunas instalaciones llegaron a un grado muy avanzado de construcción, pero nunca entraron en funcionamiento, como Valdecaballeros o Lemóniz. Desde la moratoria nuclear de mediados de los 80 no se ha previsto la construcción de ninguna nueva central, aunque las existentes han aumentado paulatinamente su potencia. El mapa indica los grupos nucleares en funcionamiento, con su potencia instalada en 1999. Electricidad y electrónica IES Alonso Quesada Centrales eólicas La distribución de los parques eólicos responde principalmente a criterios de disponibilidad de "combustible", es decir, vientos intensos, constantes y regulares a lo largo del año. Es por ello, que dos de las zonas tradicionales para estas instalaciones sean la costa gallega del N. y Tarifa, donde el mapa de potencial eólico indica valores muy altos. Algo parecido se puede decir de los parques instalados en las serranías del Sistema Ibérico. El mapa indica los parques eólicos de potencia superior a 1 MW. Los círculos grandes muestran los parques con potencia superior a los 10 MW. En algunas Comunidades Autónomas se ha combinado la existencia de buenos potenciales eólicos con una apuesta muy decidida por este tipo de energía: • Navarra pretende lograr un alto porcentaje de autoabastecimiento energético con este y otros procedimientos • En las Islas Canarias son una opción muy rentable para la producción de energía eléctrica, a veces en conexión con el abastecimiento de agua potable cuando los aerogeneradores alimentan a las instalaciones de desalinización. • La mayor potencia instalada se encuentra en Galicia, donde la energía eléctrica producida por aerogeneradores es ya un porcentaje sustancial del total producido en la Comunidad. Hay que tener en cuenta que su potencial eólico aprovechable es el mayor de España. • El crecimiento de la electricidad eólica en CastillaLa Mancha está siendo muy rápido. Ha pasado de 174 aerogeneradores en 1999 a 457 instalados en 2000. También en Castilla y León y Aragón está cobrando importancia esta manera de producir electricidad. Potencia eólica instalada por Comunidades Autónomas en 2000 Electricidad y electrónica IES Alonso Quesada Energía fotovoltaica La elevada cifra de potencia fotovoltaica instalada en Andalucía se debe a las numerosas instalaciones de pequeño tamaño realizadas dentro del plan de electrificación rural. Castilla la Mancha refleja la presencia de la única central fotovoltaica de gran tamaño existente en nuestro país (la central de Toledo), con una potencia de 1 MW. Están en fase, más o menos avanzada, los proyectos de instalaciones de centrales de tamaño similar o mayor. Potencia instalada en energía fotovoltaica por comunidades autónomas (MW). Electricidad y electrónica IES Alonso Quesada Centrales de residuos urbanos La pauta de distribución de las centrales de residuos refleja, sobre todo, la existencia de grandes núcleos urbanos con sistemas centralizados de disposición de basuras (áreas metropolitanas de Bilbao, Barcelona, Madrid y Mallorca) que han optado por esta forma de valorización de sus residuos. Cataluña es la comunidad con más concentración de este tipo de instalaciones. El aprovechamiento del biogás que produce la descomposición de la materia orgánica en los vertederos, es otra forma de extraer electricidad de los residuos urbanos. Existen algunas plantas en funcionamiento en Barcelona, Murcia y Sevilla, y recientemente se ha informado de la próxima instalación de un grupo para producir electricidad en el gran vertedero de Valdemingómez (Madrid), que fue clausurado en 1999. La instalación tendrá una potencia de 19 MW. Centrales eléctricas alimentadas por residuos urbanos, con indicación de su potencia instalada en MW. Centrales hidroeléctricas Las cerca de 800 centrales hidroeléctricas tienen un rango de tamaño mucho más variado que las centrales térmicas. Las 20 centrales de más de 200 MW representan en conjunto el 50% de la potencia hidroeléctrica total instalada. En el otro extremo, existen centenares de pequeñas instalaciones con potencias menores de 20 MW. La potencia hidroeléctrica total instalada en 2000 era de algo más de 20.000 MW. El criterio de distribución de las centrales obecede a la existencia de caídas de agua con la suficiente altura y energía. Existen, por lo tanto, densas concentraciones de centrales en las montañas del ángulo noroeste y en el Pirineo, donde empezaron a construirse desde principios del siglo XX para abastecer de energía a la industria catalana. Otras centrales se reparten más aleatoriamente por las montañas del interior de la península, aprovechando los puntos donde existe agua y desnivel suficientes ligados a núcleos montañosos. La mayor concentración de grandes centrales se da en la caída de los ríos Duero y Tajo cuando abandonan la Meseta, ya en la frontera con Portugal. Las centrales de Villarino, Saucelle, Aldeadávila, José María de Oriol y Cedillo, suman nada menos que el 20% del total de la potencia hidráulica instalada en el país, y el 7% de la potencia eléctrica total. El mapa representa las centrales mayores de 20 MW. Se indica el nombre de las 10 centrales mayores de 300 MW. Electricidad y electrónica IES Alonso Quesada Las grandes líneas de distribución El mapa muestra la disposición general de las líneas de transporte de 400 kV. La mayor parte de las rutas principales están servidas por dos, tres o cuatro líneas de alta tensión. Los círculos de color muestran zonas de concentración de subestaciones de modificación de voltaje, tanto para el transporte como para el consumo. Por ejemplo, las existentes en la periferia del área metropolitana de Madrid reducen el voltaje para el consumo comercial, mientras que las presenciales en el área del Bajo Tajo elevan la tensión de la electricidad producida en las grandes centrales hidroeléctricas de la zona. El ángulo noroeste muestra una gran concentración de líneas de transporte (la zona de Valladolid en especial), pues ahí confluyen muchas líneas de las centrales térmicas e hidroeléctricas de Galicia, Asturias y León. Por el contrario, el ángulo sureste fuera de la costa presenta la menor densidad de líneas y subestaciones, debido a la ausencia de centrales de producción y de grandes centros de consumo. El consumo de electricidad por Comunidades Autónomas El consumo de electricidad por comunidades autónomas está en estrecha relación con su población, con variaciones explicables por la densidad de su equipamiento industrial y por su renta por habitante. Así, Cataluña, Asturias y el País Vasco tienen unos índices de consumo relativamente elevados, mientras que Castilla y León, Andalucía y Extremadura arrojan índices de consumo por debajo de la media. Consumo de electricidad comunidades autónomas, porcentaje sobre el total. por en