aspectos basicos de la generacion de energia electrica

7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica

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Produccin y Generacin de

Energa Elctrica

Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones


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Produccin de Energa Elctrica



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Generacin de Energa Elctrica Termoelctricas

Vapor

Turbinas de Gas

Carboelctricas

qu nas e om us n n erna

Ciclos combinados

Geotrmica -

Hidroelctricas

Generacin Distribuda

uen es ernas Eoloelctricas

Biomasa



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Central Termoelctrica

definida como un conjunto de obras y

generacin de energa elctrica a travs

etapas.



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Etapas de Generacin

la primera etapa consiste en la quema deun combustible fsil, como carbn, leo ogas, transformado el agua en vapor con el

calor generado en la caldera. La segunda etapa consiste en la

utilizacin de este vapor, a alta presin,

para g rar a ur na que, a su vez, acc onael generador elctrico.



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Etapas de Generacin

,

condensado, transferido el residuo de su

independiente de refrigeracin, retornando

, .



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Etapas de Generacin



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Cmo funciona? La potencia mecnica obtenida por el pasaje del vapor a

travs de la turbina - haciendo con que sta gire - y en elgenerador - que tambin gira acoplado mecnicamentea la turbina - es ue transforma la otencia mecnica enpotencia elctrica.

barras conductoras, desde los terminales del generadorhasta el transformador elevador, donde es elevada su

,lneas de transmisin, hasta los centros de consumo.



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Cmo funciona?

,

reductores, la energa tiene su tensin

utilizacin de los consumidores.



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Termoelctrica1. Cinta transportadora

2. Tolva

3. Molino

4. Caldera

5. Cenizas

6. Sobrecalentador

7. Recalentador

8. Economizador

9. Calentador de aire

10. Precipitador11. Chimenea

12. Turbina de alta presin

13. Turbina de media presin

14. Turbina de baja presin

15. Condensador

16. Calentadores17. Torre de refrigeracin

18. Transformadores

19. Generador


20. Lnea de transporte de

energa elctrica


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Vapor Turbina a va or

Una central termoelctrica de tipo vapor es una

qumica del combustible se transforma en

energa calorfica para producir vapor, este se

se convierte en energa mecnica, la que setransmite al generador, para producir energa

.



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Vapor



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Vapor

combustibles derivados del petrleo

com us eo, ese y gas na ura ,

para calentar agua y producir vaporcon temperaturas del orden de los

520C resiones entre 120 170

kg/cm, para impulsar las turbinas


. . .


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Turbinas de Gas (TurboGas)

Emplean como combustible gas natural o diesel.

Desde el punto de vista de la operacin, el breve tiempo

de la demanda, hacen a las turbinas de gas ventajosaspara satisfacer cargas de horas pico y proporcionarcapacidad de respaldo al sistema elctrico.



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Turbinas de Gas Turbina a as:

La generacin de energa elctrica en lasunidades turbo as se lo ra a rovechandodirectamente, en los labes de la turbina, la

energa cintica que resulta de la expansin de, .turbina est acoplada al rotor del generadordando lugar a la produccin de energa

. ,de trabajar en la turbina, se descargandirectamente a la atmsfera.



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Carboelctricas

prcticamente no difieren en cuanto a su

de tipo vapor; el nico cambio importante

que las cenizas de los residuos de la

,maniobras y espacios muy grandes para


.


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Carboelctricas



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Mquinas de Combustin Interna

Las centrales de ti o combustin interna

cuentan con motores de combustin internadonde se aprovecha la expansin de los gases

mecnica, que es transformada en energa

elctrica en el enerador. Las centrales de combustin interna, utilizan

generalmente diesel como combustible pero hay

casos on e se emp ean una mezc a ecombustleo y diesel.



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Combustin Interna



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Ciclo Combinado

integradas por dos tipos diferentes de unidadesgeneradoras: turbogas y vapor. Una vez

terminado el ciclo de generacin de la energa

elctrica en las unidades turbogas, los gasesesec a os con una a a empera ura, se

utilizan para calentar agua llevndola a la fase

,

energa elctrica adicional.



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Ciclo Combinado Las centrales de ciclo combinado estn integradas por

dos tipos diferentes de unidades generadoras: turbogasy vapor. Una vez terminado el ciclo de generacin de laener a elctrica en las unidades turbo as, los asesdesechados con una alta temperatura, se utilizan paracalentar agua llevndola a la fase de vapor, que se

a rovecha ara enerar ener a elctrica adicional La combinacin de estos dos tipos de generacin,

permiten el mximo aprovechamiento de los,

trmica de todos los tipos de generacin termoelctrica..



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Ciclo Combinado



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Geotrmica

Qu es Geotermia?

la Tierra

Alternativa a vapor obtenido por fisin

Yacimientos naturales:

Acufero



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Geotrmica

Yacimiento



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Tipos de Yacimiento

De endientes de la tem eratura con la ue el

agua sale Altas temperaturas ( 150 - 400 C) Temperaturas medianas (80 - 150 C)

Bajas temperaturas (20 - 80 C)

3000 m bajo el nivel del mar)

Movimiento de conveccin de magma ycirculacin de aguas profundas



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Ventajas de Generacin

Geotrmica El flujo de produccin de energa a lo largo del tiempo es

constante

Se conservan los combustibles no renovables.

otro tipo de plantas

No intervienen en la geografa Puede funcionar 24 horas al da, los 365 das del ao

Diseo para interrupciones de generacin, por causasde desastres naturales

Diseo para aumentar el flujo de produccin, si esnecesario.



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Utilizacin de energa Geotrmica

por pasesValores em MW de potncia elctrica

Pas 1990 1995 2000

Argentina 0.67 0.67 n/a

Austrlia 0 0.17 n/aChina 19.2 28.78 81

Costa Rica 0 55 170

Frana 4.2 4.2 n/a

Grcia 0 0 n/a

Indonsia 144.75 309.75 1080

Itlia 545 631.7 856

Japo 214.6 413.7 600

Qunia 45 45 n/a

Mxico 700 753 960

Nova Zelndia 283.2 286 440

Nicar ua 35 35 n/a

Filipinas 891 1227 1978Portugal (Aores) 3 5 n/a

Rssia 11 11 110

Tailndia 0.3 0.3 n/a


urqu a . .

EUA 2774.6 2816.7 3395

Total 5787.12 6748.58 9960


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En Mxico

, , ,

fue la primera en su clase en todo el

La planta geotrmica actual se llama

, , . . .



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Ncleo-Elctrica

Polmica debido a sus grandes

Existen dos tipos de energa nuclear:

Fusin Poco viable. Fisin Usada.

de petrleo que hubo en la dcada de los



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Ncleo-Elctrica

Proceso de Generacin1. Las barras de Uranio enriquecido al 4% con Uranio-235 se

, .

neutrones son controlados para que no explote el reactor medianteunas barras de control (generalmente, de Carburo de Boro), que alintroducirse, absorben neutrones, y se disminuye el nmero de

, ,introduzcan, se generar ms o menos energa

2. En el proceso, se desprende energa en forma de calor.

3. Este calor calienta unas tuberas de a ua sta se convierte envapor.

4. El vapor pasa por unas turbinas, hacindolas girar.

5. Estas a su vez, giran un generador elctrico de una determinada, .



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Ncleo-Elctrica



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Ventajas

La energa nuclear, genera un tercio de la energae c r ca que se pro uce en a n n uropea, ev an o

as, la emisin de 700 millones de toneladas de CO2 porao a la atmsfera.

am n se ev an o ras em s ones e e emen oscontaminantes que se generan en el uso de

combustibles fsiles (NO, So, cenizas, etc...). , ,frenan la lluvia cida y la acumulacin de residuostxicos en el medio ambiente.

,combustibles fsiles, generando con muy pocacantidad de combustible (Uranio) muchsima mayor



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Desventajas

tienen una rpida solucin.

Podran llegar a tener una gran

seres vivos si son liberados a laatmsfera.

Radiacin.



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Desventajas (Residuos)

Media actividad:on genera os por ra onuc e os era os en e

proceso de fisin en cantidades muy pequeas, muyinferiores a las consideradas peligrosas para la.

son solidificados dentro de bidones de acero, utilizandocemento, alquitrn o resinas.

Baja actividad:Generalmente, son las ropas y herramientas que seutilizan en el mantenimiento de la central nuclear. Se

prensan, y se mezc an con orm g n, e orma queformen un bloque slido, son introducidos en bidones deacero.



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Futuro

ao 2030 que utilice entre tres y cuatroveces la cantidad de ener a ueconsumimos en la actualidad. Si la

mayora de esa energa tuviera queo enerse e car n, e mun o en r aque extraer 25 mil millones de toneladas

.de la energa nuclear se veran


.


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Hidroelctrica

potencial del agua almacenada en un, ,

por una tubera que llega a la turbina

,reactor que genera energa elctrica, es

mecnica a energa elctrica.



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Hidroelctrica



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Hidroelctrica



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Energa Solar

la Tierra a travs del espacio en cuantos deenerga llamados fotones, que interactan con

la atmsfera y la superficie terrestres.

La intensidad de energa solar disponible en unpunto determinado de la Tierra depende, de

forma complicada pero predecible, del da del

, .



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Recoleccin de Energa Solar

Requiere dispositivos artificiales,

diseados para recoger energa, aveces despus de concentrar losrayos del Sol.

a energ a, una vez recog a, seemplea en procesos trmicos ofotoelctricos, o fotovoltaicos.

En los rocesos fotovoltaicos laenerga solar se convierte en energaelctrica sin ningn dispositivomecnico intermedio (placa plana yde concentracin .



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Celdas fotovoltaicas

Un dispositivo multijuntura es un conjunto de

,

colocadas en orden descendente de acuerdo a

su espacio de banda. La celda ms alta captura

los fotones de alta energa y deja pasar el restode los fotones hacia abajo para ser absorbidos

por las celdas con espacios de bandas ms

bajos.



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Ventajas

Es gratis

os s s emas so ares rm cos no requ eren a as ec m en o e com us e,son totalmente silenciosos, y apenas requieren mantenimiento.

Una vez que se ha amortizado la inversin inicial, toda la energa queproduce el sistema solar trmico es un ahorro neto.

os pane es rm cos, por su aspec o y cons uc n, resu an c es eintegrar y adaptar en las edificaciones. Los sistemas solares trmicos sonla solucin ideal para aquellos casos en los que se intenta respetar almximo el entorno natural.

,decir que a la escala temporal humana es inagotable, al contrario de lo quesucede con las fuentes de energa convencionales que dependen de unrecurso que es limitado (petrleo, carbn, gas natural, etc.).

,

evitando la emisin a la atmsfera de CO2 u otros contaminantesresponsables entre otros fenmenos, del calentamiento de la atmsfera(efecto invernadero). Por cada m2 de superficie colectora instalada se dejade emitir a la atmsfera 500 Kg. de CO2 al ao.



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Desventajas

a variaciones ms o menos bruscas. As,,

en invierno, precisamente cuando ms se

.


T d E El i


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Transporte de Energa Elctrica

,

Subtransmisin (Mediano Voltaje, >69 KV

< 230 KV)

,

220 V)



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Ti d U i d E


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Tipo de Usuarios de Energa

Elctrica


V t d E El t i


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Ventas de Energa Elctrica por

usuarios


T if


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Tarifas

Baja tensin 2, 3

Mediana Tensin OM, HM

a ens n , , - , -

Servicio de Respaldo HM-R, HM-RF ...

Servicio Interrumpible I-15, I-30


aspectos basicos de la generacion de energia electrica

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