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Funcionamiento de las centrales eléctricas

La generación de electricidad es el proceso de conversión de una energía primaria en electricidad. Prácticamente todas las tecnologías están basadas en el generador eléctrico o alternador.

La función de las fuentes de energía primaria utilizadas en las centrales eléctricas, es la de producir la energía mecánica de rotación necesaria para generar electricidad:

En las centrales hidroeléctricas, el agua de una corriente natural o artificial, por efecto de un desnivel, actúa sobre un grupo turbina hidráulica-alternador, dando lugar a la producción de energía eléctrica.

En las centrales térmicas convencionales, los combustibles fósiles (carbón, fuelóleo, gas) son quemados en una caldera generando, así, una energía calorífica que evapora el agua que, a su vez, circula por una serie de conductos dentro de la caldera.
Este vapor de agua a alta presión acciona las palas de una turbina de vapor, convirtiendo la energía calorífica en energía mecánica, la cual da lugar, a continuación, a la generación de energía eléctrica.

En una central de biomasa o de residuos sólidos urbanos (RSU), el esquema de generación de electricidad es el mismo, y únicamente difieren los combustibles utilizados.

Las nuevas centrales térmicas de ciclo combinado emplean una tecnología que permite un mejor aprovechamiento de la energía primaria que en los ciclos térmicos convencionales, ya que utilizan dos ciclos termodinámicos:

Un primer ciclo Bryton, para la combustión del gas natural en una turbina de gas.

Un segundo ciclo de vapor (convencional), que aprovecha el calor residual de los gases para generar vapor y expandirlo en una turbina de vapor.

En las centrales nucleares, la fisión de átomos de uranio por impacto de un neutrón provoca la liberación de una gran cantidad de energía. Esta energía calienta el fluido que circula por una serie de tubos,convirtiéndolo en un vapor que,a su vez, acciona un grupo turbina vapor-alternador para producir electricidad.

En una central eólica, la energía cinética del viento se transforma directamente en energía mecánica rotatoria mediante un aerogenerador.

En las centrales termoeléctricas solares, la energía del sol calienta un fluido que, a su vez, transforma en vapor un segundo fluido que circula por una serie de conductos.

A partir de ese momento, se sigue el ciclo de conversión anteriormente descrito.

En definitiva, en la mayoría de los casos se utiliza una fuente energética que,bien directamente (centrales hidráulicas, eólicas,maremotrices, etc.),bien mediante la conversión de un líquido en vapor (centrales termoeléctricas clásicas y nucleares), pone en movimiento una turbina y un alternador asociado a ella

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UNESA - Funcionamiento de las centrales eléctricas

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La generación de electricidad es el proceso de conversión de una energía primaria en electricidad. Prácticamente todas las tecnologías están basadas en el generador eléctrico o alternador.

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UNESA, Mapas interactivos de  centrales eléctricas

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UNESA, Mapas interactivos de  centrales eléctricas

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Energías renovables a gran escala: las mayores centrales del mundo - soyresponsable

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Las energías renovables luchan por hacerse con el liderazgo de la producción energética: Hidroeléctrica, eólica, fotovoltaica... Veamos qué aporta cada una de ellas

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El autoconsumo de balance neto generalizaría la producción de energías verdes entre los ciudadanos, pero su regulación se retrasa

Producir y consumir nuestra propia energía, cada vez más rentable

Producir y consumir nuestra propia energía renovable es cada vez más rentable, gracias a una bajada importante de su precio y la subida paulatina de los importes del gas y la electricidad convencionales. Así lo señala Aitor Urresti, ingeniero industrial especializado en energías renovables y profesor de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU), aunque matiza que depende mucho del acceso disponible: "En la actualidad es más rentable instalar energía fotovoltaica que la compra directa de electricidad en la red, si los paneles solares se ubican en su posición óptima. Si hay cerca a buen precio, puede ser mucho más económico que el gas natural".

La forma de regular las energías renovables en España no ha motivado el autoconsumo, según diversos expertos

Manuel de Castro, director general de Nexer, asegura que en muchas ocasiones es más rentable y sencillo abastecer las necesidades de calor con energía eléctrica de un sencillo sistema fotovoltaico que con un solar térmico (donde hay tuberías, caldera, etc.) o uno de biomasa (donde además hay que comprar la materia prima). De Castro sostiene que la "impresionante mejora tecnológica de los últimos cinco años ha reducido los costes de la fotovoltaica en un 75-80%, una energía gratis y abundante en España". Nexer, especializada en la instalación de diversos sistemas fotovoltaicos, incluye el autoconsumo solar como una de sus líneas de negocio.

Ahora bien, De Castro considera que depende del sistema elegido, de la regulación legal actual y de las circunstancias de cada uno. Vivir en un lugar remoto o no urbanizado es posible y cada vez más económico, pero todavía faltan unos años para que sea más barato que conectarse a la red eléctrica.

En cuanto a los usuarios conectados a la red eléctrica, el actual sistema regulatorio solo tiene en cuenta un tipo de autoconsumo. En este caso, el consumidor instala su sistema propio y si le sobra energía, la puede verter y vender a la red. Según el responsable de Nexer, esta modalidad resulta atractiva económicamente a día de hoy para medianos y grandes consumidores de energía, como una industria, un restaurante o un centro comercial. Sin embargo, no lo recomienda para un pequeño consumidor residencial, porque su demanda mínima es pequeña, y el precio de venta a la red es más bajo que el que se paga por la factura convencional.

Autoconsumo de energía: qué falta para su pleno desarrollo

Los expertos consultados consideran que la forma de regular las energías renovables en España no ha motivado el autoconsumo, a diferencia de otros países. Aitor Urresti explica que el uso de las renovables en España ha sido de los más altos del mundo al incentivar la venta neta de la electricidad generada, aunque se ha frenado tras la moratoria a las primas por generación renovable. Sin embargo, el decreto que podría generalizar el autoconsumo entre los consumidores domésticos, de balance neto, no se ha desarrollado, a pesar de su publicación a finales de 2011.

El autoconsumo de balance neto, explica el responsable de Nexer, consiste en que la energía sobrante, como en las horas centrales del día con más sol, se puede "almacenar" en la red eléctrica, y utilizar cuando el consumo es mayor o cuando no hay generación, como por la noche. A cambio, se paga un pequeño peaje por la energía "guardada" por la red. Un contador bidireccional suma la energía de la red utilizada y resta la energía vertida a la red. "El consumidor solo abona el neto consumido de la red", apostilla Urresti, que indica sus beneficios económicos y ambientales:

Para los consumidores: libertad para decidir qué fuentes de energía consumir y cómo hacerlo, además de beneficios económicos con una buena elección del sistema de generación.

Para la sociedad y el medio ambiente: aumento de la independencia energética; reducción de emisiones de gases de efecto invernadero; generación de nuevos puestos de trabajo como instaladores de sistemas de autoconsumo; un nuevo empuje al sector de las energías renovables, en la actualidad al borde de la quiebra; y una bajada del precio de la electricidad.

Este sistema se utiliza en multitud de países, como Alemania, EE.UU., Italia, Reino Unido, Francia, Bélgica, Holanda, Japón, México, Brasil, etc. Urresti y De Castro consideran la presión de las grandes empresas eléctricas como una de las razones principales de su falta de desarrollo en España, que ven peligrar su cuota de mercado y su actual oligopolio. No obstante, el profesor de la UPV/EHU cree que estas grandes compañías seguirán siendo necesarias, porque no todos los consumidores lo utilizarán. Además, abre nuevas áreas de negocios, desde la asesoría energética hasta la gestión de la demanda y la oferta de energía.

Los expertos consultados consideran esencial que los consumidores conozcan y exijan el impulso del balance neto. Para ello ya hay varias iniciativas en marcha, como la Plataforma por un Nuevo Modelo Energético o la Plataforma por el Impulso de la Generación Distribuida y el Autoconsumo Energético.

Cómo instalar nuestro propio sistema de autoconsumo energético

Ya sea por conciencia ambiental, por rentabilidad, por vivir en un lugar aislado, o por todo a la vez, antes de instalar un sistema de autoconsumo energético hay que saber cómo.

Aitor Urresti afirma que no hay una instalación ideal universal, porque depende de las condiciones del entorno y del acceso a las fuentes de energía. Lo habitual es combinar diferentes tecnologías: "No suelen faltar los paneles fotovoltaicos para generar electricidad, o los colectores solares térmicos para calentar agua e incluso para climatización. En los últimos años han avanzado los pequeños aerogeneradores para edificios. La biomasa es también una buena alternativa para climatización".

Manuel de Castro recomienda a los consumidores informarse y optar por la opción que consideren más válida y rentable. En su caso, Nexer ofrece dos productos de autoconsumo fotovoltaico. Por un lado, un servicio "total" del que se encargan de todo, desde la instalación al mantenimiento. Por otro lado, el 'PPA' (Power Purchase Agreement o Contrato de Compraventa de Energía). De Castro explica que este sistema, muy extendido en otros países, sobre todo en EE.UU., consiste en que los clientes le compran a su empresa la energía solar que genera a un importe determinado, menor que el de las compañías eléctricas, y sin subidas de precio.

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Autoconsumo de energía renovable, cómo conseguirlo

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Producir y consumir nuestra propia energía, cada vez más rentable Imagen: David TREBOSC Producir y consumir nuestra propia energía renovable es cada vez más rentable, gracias a una bajada importante de su precio y la subida paulatina de los importes del gas y la electricidad convencionales.

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Solarízate. Aprende a usar la Energía Solar

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Energías renovables en beneficio del planeta

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Las energías: renovables y no renovables