generacion de energia electrica

Transformacin de alguna clase de energa (energa qumica, mecnica, trmica, luminosa, solar, elica) en energa elctrica.

Transformacin por medio de movimiento a una turbina

que luego mover un generador elctrico.

FUENTES PRIMARIAS CONECTADAS AL SIN

Fuentes primarias de energa utilizadas en la generacin de energa elctrica por aquellas plantas generadoras conectadas al Sistema Nacional Interconectado SIN-

Renovable: 1. Geotermia

2. Hidroelctricas

No Renovable: 1. Centrales Trmicas (Bunker, carbn, diesel)

2. Biomasa

Generacion de Energia Electrica en Guatemala:

Hidroelectricas

Central Hidroelctrica En una central hidroelctrica se utiliza energa hidrulica para la generacin de energa elctrica. Son el resultado actual de la evolucin

de los antiguos molinos que aprovechaban la corriente de los ros para mover una rueda.

En general, estas centrales aprovechan la energa potencial gravitatoria que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel, tambin conocido como salto geodsico. El agua en su cada entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidrulica la cual transmite la energa a un generador donde se transforma en energa elctrica.

Es una forma de energa, que proviene de una fuente renovable.

Su funcionamiento no contamina el aire, la tierra o el agua.

Contribuyen esencialmente al balance del sistema elctrico por su habilidad de responder rpidamente a las variaciones de carga y las perturbaciones del sistema

Cerca del 20% de la energa que se consume en el mundo es generada por hidroelctricas

QUE ES LA HIDROELCTRICIDAD

COMBUSTIBLE DE

UNA PLANTA HIDROELCTRICA

ESQUEMA DE UNA

CENTRAL HIDROELCTRICA

1. Embalse 2. Presa 3. Rejas filtradoras 4. Tubera forzada 5. Conjunto de grupos turbina-alternador 6. Turbina hidrulica 7. Eje 8. Generador elctrico 9. Transformadores 10. Lneas de transporte de energa elctrica

COSTOS DE LA HIDROELECTRICIDAD

HIDRO FUELOIL VAPOR

NUCLEAR TURBINA DE GAS

OPERACIN

MANTENIMIENTO

COMBUSTIBLE

Guatemala, cuenta con un potencial aprovechable de 5,000 Mw. donde solamente se utiliza el 11% (579 Mw.)

Estratgicas, Porque al ser autctonas, propias del lugar evitan la

dependencia exterior.

Medioambientales, No produce emisiones de CO2 ni otros gases

contaminantes a la atmsfera y

No generan residuos de difcil tratamiento.

VENTAJAS

DE LA HIDROELECTRICIDAD

Ing. MARIO FIGUROA/ EGEE

60 mil galones combustible

Erogacin de US$ 225,000.00

Emisin de 270 toneladas de CO2

PRODUCIR UN GWH CON

COMBUSTIBLES FOSILES IMPLICA

POTENCIAL

HIDROELECTRICO PEQUEAS HIDROELECTRICAS

Alta Verapaz

Baja Verapaz

Guatemala

No. LUGAR MW

1. Sebol 9

2. Canlich 10

3. Boca Nueva 4

4. Tinajas 7

5. Angel Panima 10

6. Saltn 3

7. Barranquilla 15

1

2

3

4 5

6

7

No. LUGAR MW

1. Las Animas 4

2. El Lobo 5

3. El Silencio 10

4. Ayarza 13

1

2

3

4

Izabal

Chiquimula

Zacapa

Jalapa

El progreso

Jutiapa Santa rosa

POTENCIAL HIDROELECTRICO PEQUEAS HIDROELECTRICAS

No. LUGAR MW

1. Guacalate 10

Escuintla

Chimaltenango

Sacatepquez

1


No. LUGAR MW

1. Montecristo 3

2. Sal 3

3. Corral Grande 4

4. Malacatn 5

5. Tajumulco 6

6. Petacalpa 9

7. Ayarza 13

San marcos

Suchitepquez

Solol

Totonicapn

Retalhuleu

1

3

4

5

6


No. LUGAR MW

1. San Sebastian 4

2. Xoxlac 5

3. San Antonio Huista 5

4. Ro Seco 8

5. Jacaltenango 10

6. Yolnabaj 12

7. Cuilco 12

8. Pojom I y Pojom II 14

9. Nueve Palos 1

10. Uspantn 2

11. Clavellinas 2

12. Vinam 4

13. Chichicastenango 4

14. Tzinal 6

1

2

3

4 6

7

8

9

10

11

12

13

14

Huehuetenango

Quich


No. LUGAR MW

1. Machaquil 1

2. La Plvora 4,

3. El Camalote 10

4. San Juan 10

5. La Concordia 10

1

2

3

4

5

Petn


Incluye perfiles de proyectos mayores de 15 MW

Agrupados en 4 Cuencas y/o Zonas:

POTENCIAL HIDROELECTRICO MEDIANAS Y GRANDES HIDROELECTRICAS

ZONA REA PROYECTOS (No.) POTENCIA TOTAL (MW)

1 Ro Los Esclavos y Motagua 7 466.0

2 Ro Polochic y Cahabn 7 574.2

3 Sur Occidental 6 445.0

4 Ro Chixoy e Ixcn 8 977.0

TOTAL 28 2,462.2

Aprovecha el calor interno de la tierra y utiliza la presin del vapor

para mover una turbina y producir electricidad

Caractersticas: Renovable y Sustentable

Etapas: Exploracin, Perforacin de pozos geotrmicos, montaje.

Ventajas: Energa base y ahorro de combustibles fsiles

Desventajas: Altos costos, inicio de desarrollo toma mucho tiempo

Impacto ambiental: Deforestacin en el rea de investigacin

GEOTERMIA EN GUATEMALA

CAMPOS EXPLORADOS

No. CAMPO TEMP. C MW

1. Totonicapn 265

2. San Marcos 265 50

3. Zunil I 300 50

Zunil II 240 50

4. Tecuamburro 300 50

5. Moyuta 210 30

6. Amatitln 285 200

P. GEOTERMICAS EXISTENTES ORZUNIL

Es una planta de ciclo binario que cuenta con 7 unidades de 3.6 MW netos cada una para una capacidad instalada total de 25.2 MW. Es operada por la empresa Orzunil I de Electricidad Limitada quien tiene un contrato de compra venta de energa con el INDE. Entr en operacin el 1 de octubre de 1999. Aprovecha el reservorio geotrmico del campo de Zunil I a travs de pozos productores, con un sistema de disposicin de los fluidos de desechos por medio de pozos re inyectores. El manejo y operacin del campo geotrmico es responsabilidad del INDE.

rea de inters geotrmico

Cabecera departamental

AO PRODUCCIN

(GWh)

1999 43.08

2000 171.33

2001 163.80

2002 123.94

2003 162.33

2004 160.04

2005 120.70

2006 121.76

2007 143.23

2008 135.49

2009 125.84

2010 114.43

2011 87.37

PROM. 129.18

Ubicada en la poblacin de Amatitln, a poco ms de 25 km. de la capital Guatemalteca. Cuenta con 3 de 8MW netos cada una para una capacidad instalada total de 24MW.

P. GEOTERMICAS EXISTENTES AMATITLN

rea de inters geotrmico

Cabecera departamental

Cmo FUNCIONA? ( Planta Geotrmica de ciclo binario)

Ciclo termodinmico de 1. Calentamiento del fluido 2. Extraccin de la energa a travs de una turbina; 3. Condensacin del fluido de trabajo y 4. Bombeo

A. POZOS

B. VAPORIZADOR

C. PRECALENTADOR

D. TURBINA

E. GENERADOR

F. TORRES DE ENFRIAMIENTO

G. SUBESTACION

Elementos importantes en una planta Geotrmica

CENTRAL TERMO ELECTRICA

Es una instalacin empleada en la generacin de energa elctrica a partir de la energa liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustin de combustibles fsiles como petrleo, gas natural o

carbn. Bsicamente se clasifican en: Ciclo convencional Ciclo combinado

Tambin conocidas como centrales clsicas son aquellas centrales trmicas que emplean la combustin del carbn, petrleo (aceite) o gas natural, para generar la energa elctrica. Son consideradas las centrales ms econmicas y rentables, por lo que su utilizacin est muy extendida en el mundo econmicamente avanzado y en el mundo en vas de desarrollo, a pesar de que estn siendo criticadas debido a su elevado impacto medioambiental. Este tipo de centrales elctricas generan el 54% de la energa elctrica.

CENTRALES TERMOELCTRICAS DE CICLO CONVENCIONAL

Normalmente durante el proceso de partida de estas centrales, slo funciona la turbina de gas, a este modo de operacin se le llama ciclo abierto. Si bien la mayora de las centrales de este tipo pueden intercambiar de combustible (entre gas y disel) incluso en funcionamiento. Al funcionar con petroleo disel ven afectada su potencia de salida (baja un 10% aprox.), y los intervalos entre mantenimientos mayores y fallas, se reducen fuertemente. Como la diferencia de temperaturas que se produce entre la combustin y los gases de escape es ms alta que en el caso de una turbina de gas o una de vapor, se consiguen rendimientos muy superiores, del orden del 55%.

Quemador: Se encuentra en la caldera, es el encargado de quemar el carbn, el gasoil o el gas natural, para evaporar el agua de las tuberas que tapizan la caldera. Chimeneas: Se encargan de expulsar a la atmsfera los gases producidos durante la combustin. Posen filtros que evitan que las cenizas salgan directamente a la atmsfera. Adems tienen una gran altura para evitar contaminar las zonas de los alrededores a la central.

COMPONENTES DE UNA TERMOELECTRICA

Turbinas: Las turbinas pueden considerarse como la parte ms importante de la central ya que son las encargadas de mover el generador para producir la electricidad. Estas turbinas estn diseadas para soportar una temperatura de unos 600 C y una presin de unos 350 bares. Las turbinas estn formadas por una serie de labes de distintos tamaos que aprovechan la presin del vapor de agua para hacer girar la turbina. Generador: Es el encargado de producir la electricidad. Condensador: Es el encargado de condensar el vapor que se encarga de mover la turbina para que pueda volver a ser utilizado.


Torres de Refrigeracin: Se encargan de mantener baja la temperatura del condensador, garantizando el correcto funcionamiento de la central. El agua que refrigera el condensador es enfriada en las torres de enfriamiento al entrar en contacto con el aire fro que circula a travs de ellas. Otras partes de la central, tambin importantes para garantizar un buen funcionamiento, seran todas las tuberas y bombas que transportan todo el agua a travs de toda la central y los potentes ventiladores que introducen aire en la caldera para facilitar la combustin.


FASES

ETAPAS DEL PROCESO TERMOELECTRICO

1. Se calienta el agua lquida que ha sido bombeada hasta un serpentn de calentamiento (sistema de tuberas). El calentamiento de agua se produce gracias a una caldera que obtiene energa de la combustin del combustible (carbn pulverizado, fuel o gas).

2. El agua lquida pasa a transformarse en vapor; este vapor

es hmedo y poco energtico. 3. Se sobrecalienta el vapor que se vuelve seco, hasta altas

temperaturas y presiones.

4. El vapor sobrecalentado pasa por un sistema de conduccin y se libera hasta una turbina, provocando su movimiento a gran velocidad, es decir, generamos energa mecnica.

5. La turbina est acoplada a un alternador solidariamente que, finalmente, produce la energa elctrica.

6. En esta etapa final, el vapor se enfra, se condensa y

regresa al estado lquido. La instalacin donde se produce la condensacin se llama condensador. El agua lquida forma parte de un circuito cerrado y volver otra vez a la caldera, previo calentamiento.

ETAPAS DEL PROCESO TERMOELECTRICO

Denominadas de ciclo combinado, que son un tipo de central que utiliza gas natural, gasleo o incluso carbn preparado como combustible para alimentar una turbina de gas. Luego los gases de escape de la turbina de gas todava tienen una elevada temperatura, se utilizan para producir vapor que mueve una segunda turbina, esta vez de vapor. Cada una de estas turbinas est acoplada a su correspondiente alternador para generar la electricidad como en una central termoelctrica clsica.

CENTRALES TERMOELCTRICAS DE CICLO COMBINADO

1- Turbinas del ciclo combinado

1A- Turbina de Vapor

1B- Turbina de gas

2- Serpentines

3- Caldera de recuperacin

4- Chimenea

5- Condensador

6- Generador (turbina y alternador) 7- Torre de alta tensin

La emisin de residuos a la atmsfera y los propios procesos de combustin que se producen en las centrales trmicas tienen una incidencia importante sobre el medio ambiente. Para tratar de evitar, en la medida de lo posible, los daos que estas plantas provocan en el entorno natural, se incorporan a las instalaciones diversos elementos y sistemas.

IMPACTO AMBIENTAL

Combustible

Emisin de CO2 kg/kWh

Gas natural 0,44

Fuelleo 0,71

Biomasa (lea, madera)

0,82

Carbn 1,45

Las centrales de gas natural pueden funcionar con el

llamado ciclo combinado, que permite rendimientos

mayores (de hasta un poco ms del 50%), lo que todava

hara las centrales que funcionan con este combustible

menos contaminantes.

Son las centrales ms baratas de construir (teniendo en cuenta el precio por megavatio instalado), especialmente las de carbn, debido a la simplicidad (comparativamente hablando) de construccin y la energa generada de forma masiva.

Las centrales de ciclo combinado de gas natural son mucho ms eficientes (alcanzan el 50%) que una termoelctrica convencional, aumentando la energa elctrica generada (y por tanto, las ganancias) con la misma cantidad de combustible, y rebajando las emisiones citadas ms arriba en un 20%, 0,35 kg de CO2, por kWh producido.

VENTAJAS

LA BIOMASA

LA BIOMASA.

El trmino biomasa es referente a toda la materia orgnica que proviene de las plantas, rboles y desechos de animales que pueden ser convertidos en energa.

Las fuentes de biomasa incluyen lea; residuos de caf o macadamia; productos de aserradero como ramas, aserrn o cortezas; residuos agrcolas como estircol de vaca, puerco, borrego, etc.; desechos urbanos como aguas negras y basura orgnica; y cultivos energticos como el maz, sembrados especficamente para la produccin de biomasa para uso energtico.

Desde la prehistoria las personas han utilizado esta energa por medio de combustin directa: quemndola en hogueras a la intemperie, en hornos y cocinas artesanales e incluso en calderas. Esto se usaba para cocinar alimentos, para protegerse de fros y desde la revolucin industrial para la produccin de vapor.

En las aldeas de las Amricas, Asia y Europa era comn alojar a los animales bajo las casas; esto tena la funcin de mantener las casas un poco ms calientes por medio del calor corporal de los animales y tambin por el calor producido por los microorganismos durante el proceso de descomposicin del estircol. Ambos son ejemplos de biomasa.

Breve Historia de la Energa de

la Biomasa.

La biomasa se clasifica en dos grupos

dependiendo de su origen y de su estado:

Por su origen biomasa natural y biomasa

residual.

Por su estado biocombustible slido, lquido

o gaseoso.

Clasificacin:

Cuando la biomasa se quema se producen reacciones qumicas combinando el carbono que contiene con el oxgeno del ambiente para resultar dixido de carbono (CO2), adems de combinarse al hidrgeno con oxgeno para formar vapor de agua.

Cuando el efecto de la combustin es terminada, todo el carbn se transforma en CO2. Por eso es importante que la biomasa se emplee en forma sostenible con rboles y plantas que estn creciendo para que capten nuevamente el CO2 de la atmsfera.

Biomasa y la Combustin.

Todo lo que proviene de organismos vivos es biomasa, sin embargo no todo material orgnico se presta para la produccin eficiente de la energa elctrica.

Para determinar si los diferentes tipos de biomasa son aptos para esta conversin energtica, se toma en cuenta el estado fsico de la biomasa, caractersticas qumicas para determinar qu combustible puede generar, contenido de humedad, cantidad de materia slida no combustible por kilogramo, poder calrico (para determinar la energa disponible), densidad, y condiciones para recolectar, transportar y manejar la planta de biomasa.

Caractersticas de la Biomasa.

Para que la biomasa sea usada con fines

energticos, primero debe de ser convertida

en una forma ms prctica para su

transportacin y utilizacin.

Algunos ejemplos de la forma final de la

energa de biomasa son el carbn vegetal,

briquetas, gas metano, etanol y electricidad.

Procesos de Conversin de la

Biomasa

El trmino biomasa abarca una gran variedad de materiales y procesos. Las diferentes tecnologas de conversin de biomasa abarcan desde los procesos ms simples y tradicionales hasta mtodos complejos y de alta eficiencia; pueden ser muy dainos al medio ambiente o bastante benficos. Las tecnologas de conversin de biomasa se dividen en tres procesos: combustin directa, termo-qumico y bioqumico.

Incluye los procesos para extraer la energa de las biomasas

ms comunes y antiguas de todos; se utiliza cuando la

biomasa ya existe en una forma que se puede utilizar sin

mayor manipulacin. Un ejemplo es la lea; sta no requiere

de ningn proceso intermediario para poderse utilizar para

cocinar o calentar el hogar.

El proceso de combustin directa industrial produce calor y

vapor de agua; el calor se aprovecha para procesar alimentos

o secar productos agrcolas, y el vapor de agua se utiliza para

la produccin de electricidad y otros procesos industriales. La

tecnologa utilizada para la combustin directa incluye

sistemas simples como hornos, estufas y calderas, tanto como

sistemas avanzados como la combustin de lecho fluidizado

(es una tecnologa de combustin usada en centrales

elctricas).

Procesos de Combustin Directa.

Si el proceso de combustin directa tiene mala operacin, diseo inadecuado o condiciones no controladas, se reduce bastante la eficiencia, potencialmente causando contaminacin en el medio ambiente y daos a la salud de los usuarios.

Por ejemplo el secado de la biomasa antes de que sea utilizada reduce la energa perdida por la evaporacin del agua y para procesos industriales, el mantener el fuego con cargas de lea continuas resulta en una combustin ms completa sin que se desperdicie lea, los hornos se pueden mejorar regulando una entrada de aire ptima para lograr una combustin completa adems de no tener perdida de calor.

Un ejemplo de combustin directa utilizada industrialmente para la conversin de biomasa es la densificacin. Un producto elaborado por medio de la densificacin son las briquetas. Las briquetas son un combustible slido de residuos orgnicos compactado a gran presin y a temperaturas muy elevadas para su secado. Este proceso facilita el almacenamiento y transporte de la biomasa, ya que ocupa mucho menos espacio despus de ser densificado.

Calor y vapor: (Procesos combustin directa) - Ejemplo:

calefacciones. Combustible gaseoso (Procesos bio-qumicos) -

Ejemplo: gas para cocinar.

Biocombustible: (Procesos bio-qumicos) - Ejemplo: biodiesel,

etanol y otros combustibles para el funcionamiento de

automviles.

Electricidad: Procesos termo-qumicos y bio-qumicos)

Co-generacin de calor y electricidad: (Procesos bio-qumicos,

procesos termo-qumicos y combustin directa) - Ejemplo:

funcionamiento de diferentes tipos de industrias que benefician

del vapor y la electricidad, como los ingenios de azcar.

Qu Tipos de Energa Provienen de la Biomasa?

Material combustible Calor especifico de

combustin(MJ/kg)

Hidrgeno 142

Gas metano 55

Gasolina 47

Petrleo crudo 47

Queroseno 46

Carbn 36

Antracita 35

Coque 34

Alcohol etlico 30

Carbn vegetal 30

Alcohol metlico 22

Madera de pino 21

Cascarn de coco 20

CALOR ESPECIFICO DE COMBUSTIBLES

Turba seca 20

Lea seca 18

Turba hmeda 16

Aserrn seco 15

Cscara de arroz 15

Lignito 13

Bagazo de caa

seco

9

Lea verde 9

Planta de maz seca 9

Aserrn hmedo 8

CALOR ESPECIFICO DE COMBUSTIBLES

generacion de energia electrica

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