La electricidad es un fenómeno natural que puede ocurrir de diversas formas a través de las centrales eléctricas. La cuestión del origen de la electricidad no es sencilla: para ser utilizada como energía, tiene que recorrer un largo camino. Por otro lado, su capacidad de producción y nivel de eficiencia, es decir, la cantidad de electricidad que pueden producir a partir de la conversión de energía primaria, dependerá de las materias primas y la tecnología utilizada. Esta es la razón por la que las centrales eléctricas dependerán de la energía. En España, los principales tipos de centrales eléctricas son térmicas, nucleares, atmosféricas y solares fotovoltaicas.
En este artículo vamos a contarte todo lo que necesita saber sobre los diferentes tipos de centrales eléctricas que existen y sus características.
Tipos de centrales eléctricas
Central térmica
Las turbinas de estas plantas comienzan a moverse debido a los chorros de vapor a presión que se obtienen al calentar el agua. Las centrales térmicas generan electricidad de diferentes formas: entre ellas calor
- Clásico: Obtienen su energía de la quema de combustibles fósiles.
- De la biomasa: Obtienen su energía de la quema de bosques, residuos agrícolas o los conocidos cultivos energéticos.
- De la incineración de residuos sólidos municipales: obtienen energía quemando los residuos tratados.
- Centrales nucleares: Generan energía a través de la reacción de fisión de los átomos de uranio. Por otro lado, los termos solares calientan el agua concentrando la energía del sol y, por último, las centrales geotérmicas aprovechan el calor del interior de la tierra.
Planta eólica
A medida que el viento actúa sobre las palas de la turbina eólica, su turbina se mueve. Para ello, en la parte superior de la torre se instala un rotor con varias palas, que se orientan en la dirección del viento. Giran alrededor de un eje horizontal que actúa sobre el generador. Su funcionamiento está limitado por la velocidad del viento, y los parques eólicos requieren grandes extensiones de terreno. En España, en cambio, las horas de funcionamiento de la generación eléctrica se sitúan entre el 20% y el 30% del año, valor bajo en comparación con las centrales térmicas y nucleares, que alcanzan el 93%.
Sin embargo, hay que recordar que se trata de una fuente de energía limpia y estas instalaciones no provocan ningún daño al medio ambiente. El parque eólico instalado en el puerto de Bilbao en Ponta Lucero generó 7,1 millones de kWh de energía eólica en España en sus primeros cinco meses de funcionamiento. Es más beneficioso que estos parques se construyan junto al mar, ya que el aire tiende a circular a ráfagas y es más estable que en tierra.
Planta de energía solar
Hay diferentes tipos de estas centrales eléctricas. Entre ellas, las centrales termosolares aprovechan el calor del sol para calentar agua y utilizan el vapor producido por la calefacción para mover turbinas. También existen plantas de energía solar fotovoltaica, ya que las células fotovoltaicas son las encargadas de convertir la energía solar en electricidad. En España contamos con dos importantes fábricas: los parques fotovoltaicos de Puertollano y Olmedilla de Alarcón. Ambos se encuentran en Castilla-La Mancha.
Planta de energía hidroeléctrica
Las turbinas de estas plantas son movidas por flujo de agua de alta velocidad. Éstos aprovechan los saltos de agua, ya sean naturales, es decir, desniveles de cascadas y ríos, o saltos de agua artificiales integrados en embalses. Además de la energía eléctrica que son capaces de producir, también se dividen o clasifican según la potencia que poseen. Por un lado están las grandes hidroeléctricas, las pequeñas hidroeléctricas y las micro hidroeléctricas.
Estación de energía mareomotriz
Su funcionamiento tiene similitudes con las centrales hidroeléctricas. Pero estos aprovechan la diferencia de nivel del mar entre las mareas altas y bajas. También se consideran centrales mareomotrices aquellas que aprovechan el movimiento de las olas para mover turbinas. Por otro lado, también existen las corrientes oceánicas, que aprovechan la energía cinética de las corrientes oceánicas o del océano. Este enfoque tiene poco impacto ambiental porque no se construyen represas para alterar el ecosistema.
Cómo funcionan los tipos de centrales eléctricas
Una central térmica es una central térmica cuyo objetivo es convertir la energía térmica en electricidad. Esta conversión se realiza mediante un ciclo de turbina de agua termal/vapor. Ese es el ciclo de Rankine. En este caso, la fuente de vapor producirá el vapor que acciona la turbina.
Un tipo de central térmica es el ciclo combinado. En una planta de ciclo combinado existen dos ciclos termodinámicos:
- Ciclo bretón. Este ciclo funciona con una turbina de gas por combustión, generalmente gas natural.
- Ciclo de Rankine. Este es un ciclo convencional de turbina de agua y vapor.
En toda central térmica se requieren tres elementos para generar electricidad:
- Una turbina de vapor. Las turbinas convierten la energía térmica en energía cinética.
- Un alternador que convierte la energía mecánica en energía eléctrica.
- Transformador que modula la corriente obtenida en corriente alterna con la diferencia de potencial deseada.
Importancia de un reactor nuclear
Un reactor de fusión es una instalación donde tienen lugar reacciones de fusión nuclear en combustible compuesto por isótopos de hidrógeno (deuterio y tritio), liberando energía en forma de calor, que luego se convierte en electricidad.
Actualmente no hay reactores de fusión que puedan recolectar electricidad, aunque existen instalaciones de investigación para estudiar las reacciones de fusión y la tecnología que se utilizará en estas plantas en el futuro.
En el futuro, los reactores de fusión se dividirán en dos tipos: los que usan confinamiento magnético y los que usan confinamiento inercial. Un reactor de fusión por confinamiento magnético consta de los siguientes componentes:
- Una cámara de reacción limitada por una pared de metal.
- Suponiendo que el combustible en la cámara de reacción sea deuterio-tritio, una capa de material formada por litio que extrae calor de las paredes metálicas y produce tritio.
- Algunas bobinas grandes generan campos magnéticos.
- Una especie de protección contra la radiación.
El reactor de fusión por confinamiento inercial incluirá:
- La cámara de reacción, más pequeña que la anterior, también está limitada por paredes metálicas.
- Cobertura de litio.
- Se utiliza para facilitar la penetración de partículas de haz de luz o de iones de un láser.
- Radioprotección.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre los tipos de centrales eléctricas que existen y sus características.