Generación de Energía Eléctrica: Aspectos Económicos

Centrales Térmicas

• Las centrales térmicas (carbón y nucleares) son más eficientes económicamente si funcionan un número elevado de horas al año.
• Tienen costos de inversión elevados y costos de combustible reducidos.
• La utilización de grandes centrales de coste fijo elevado y coste variable reducido es alta, mientras que la utilización de pequeñas centrales de coste fijo reducido y coste variable elevado es baja.

Aspectos Económicos y Cobertura de la Demanda

• La cobertura de la demanda se realiza teniendo en cuenta las consideraciones técnicas y económicas de las centrales.
• Las centrales se clasifican en:
  • Centrales de base: grandes térmicas funcionando al 100% durante todo el tiempo.

Centrales Térmicas Convencionales

• La turbina de vapor es una parte fundamental de las centrales térmicas convencionales.
• La central térmica de carbón tiene un proceso de generación de energía eléctrica que implica la combustión de carbón para producir vapor, que a su vez hace girar una turbina conectada a un generador.

Centrales de Turbina de Gas y Ciclo Combinado

• El ciclo Brayton real es un proceso de generación de energía eléctrica que implica la combustión de gas natural para producir vapor, que a su vez hace girar una turbina conectada a un generador.
• La planta de ciclo combinado utiliza los gases de escape de la turbina de gas para recalentar el agua de alimentación de una caldera de vapor.
• Ventajas del ciclo combinado:
  • Reducción del coste, volumen y peso.
  • Mayor rendimiento global.
  • Ahorro de los ventiladores de aire de la caldera.
  • Arranque más rápido.

Cogeneración

• La microturbina comercial de gas de 30 kW tiene un rendimiento eléctrico del 26%, temperatura de gases de escape de 275 ºC y potencia térmica recuperable.
• La cogeración es una forma de generar energía eléctrica y calor útil al mismo tiempo.

Centrales Hidráulicas

• La energía hidráulica se genera a partir de la energía potencial del agua embalsada que se conduce por una tubería forzada hacia una turbina hidráulica.
• La potencia del caudal disponible se calcula mediante la fórmula P = ρ × Q × g × H.
• La energía de un volumen de agua se calcula mediante la fórmula ΔE = ρ × V × g × H.

Generación con Fuentes Renovables

• La energía termosolar se genera a partir de la energía solar que calienta un fluido que a su vez hace girar una turbina conectada a un generador.
• Otras formas de generación renovable incluyen:
  • Biomasa
  • Residuos urbanos
  • Minihidráulicas
  • Centrales geotérmicas
  • Centrales mareomotrices
  • Centrales undimotrices