Sistemas de Energía Eléctrica
La energía eléctrica es la forma de energía más limpia y utilizada hoy en día en nuestra sociedad.
¿Qué es un Sistema de Energía Eléctrica?
Un sistema de energía eléctrica se define como el conjunto de instalaciones, conductores y equipos necesarios para la generación, transporte y distribución de la energía eléctrica. Se compone de las siguientes partes:
Generación
La producción de la energía eléctrica se efectúa en las centrales eléctricas de generación, que dependiendo del tipo de energía primaria utilizada se clasifican en convencionales y renovables. La generación se realiza por medio de generadores o alternadores trifásicos que pueden llegar hasta potencias de 1.500 MVA y suministran tensiones de 6 a 30 kV.
Red de Transporte
Esta red recoge la energía eléctrica del secundario de las subestaciones elevadoras como se ha indicado anteriormente, con valores de alta tensión de 132 a 400 kV dependiendo de la longitud de la línea y de la potencia a transportar, que cubre distancias superiores a los 300 km, siendo una red aérea de alta tensión geográficamente extensa.
Redes de Reparto o Subtransporte
Al finalizar la red de transporte, las tensiones se reducen en las subestaciones transformadoras de reparto o subtransporte a valores de media tensión de 45 a 132 kV. Con las redes aéreas se alimentan los grandes complejos industriales y mediante redes subterráneas los grandes núcleos urbanos.
Redes de Distribución
Estas redes parten de las subestaciones transformadoras de distribución donde la tensión se reduce a valores de media tensión de 3 a 30 kV. Con estas redes aéreas se abastece a los pequeños núcleos urbanos e industriales, que mediante cables aislados subterráneos de estructura en anillo o mallada, distribuyen el suministro eléctrico para aumentar la fiabilidad y seguridad.
Redes de Distribución en Baja Tensión
Estas redes parten de los centros de transformación que reducen la tensión a valores de baja tensión inferiores a 1.000 V.
Centrales Eléctricas de Generación Convencionales
Dentro de las centrales eléctricas de generación que utilizan energías primarias convencionales, tenemos los siguientes tipos:
Centrales Hidráulicas
La producción de energía eléctrica en una central hidráulica se basa en la transformación de la energía potencial de las aguas almacenada en un embalse (centrales de embalse), o de la energía cinética de la corriente de las aguas de un río (centrales de agua fluyente).
Centrales Térmicas
La producción de energía eléctrica en una central térmica se basa en la combustión de combustibles fósiles tradicionales como carbón, fuel-oil, gas natural, etc., y mediante la energía liberada en citada combustión se alimenta una turbina de ciclo termodinámico agua-vapor.
Centrales de Ciclo Combinado
La producción de energía eléctrica en una central de ciclo combinado se basa en la combustión de gas en una turbina que acciona directamente un alternador trifásico y una turbina de vapor que mueve el mismo u otro alternador trifásico.
Centrales Nucleares
La producción de energía eléctrica en una central nuclear se basa en un reactor nuclear donde la energía liberada por la fisión de combustible nuclear se utiliza para alimentar una turbina de ciclo termodinámico agua-vapor que acciona los alternadores trifásicos que producen la energía eléctrica.
Centrales Eléctricas de Generación con Energías Renovables
Las centrales eléctricas de generación que utilizan energías renovables más características son:
Centrales Eólicas
El aprovechamiento de la energía eólica consiste en la transformación de la energía cinética del viento en energía eléctrica. Esta transformación la realizan los aerogeneradores, donde el viento hace girar las palas.
Centrales Fotovoltaicas
El aprovechamiento de la energía solar consiste en la transformación de la energía de la radiación solar en energía eléctrica. Esta transformación se realiza mediante células solares.
Centrales Termosolares
El aprovechamiento de la energía solar consiste en la transformación de la energía de la radiación solar en energía eléctrica. Esta transformación se realiza mediante espejos especiales que consiguen una alta radiación solar sobre una superficie específica, que sirve para calentar un fluido térmico usado para mover una turbina de vapor unida al alternador eléctrico.
Centrales de Biomasa
El aprovechamiento de la biomasa consiste en la transformación de energía térmica en energía eléctrica se realiza mediante la combustión de la biomasa en centrales fundamentalmente térmicas.
Centrales Geotérmicas
El aprovechamiento de la energía geotérmica de la corteza terrestre consiste en la transformación de la energía térmica en energía eléctrica. Esta transformación se realiza mediante vapor de agua a alta temperatura. Se utilizan para mover las turbinas de vapor unidas a los generadores o alternadores eléctricos.
Centrales Mareomotrices
El aprovechamiento de la energía del mar consiste en la transformación de la energía cinética y potencial de las mareas, las olas o las corrientes marinas en energía eléctrica. Esta transformación se realiza mediante el movimiento de masas de agua que accionan grupos de turbinas hidráulicas unidas a generadores o alternadores eléctricos.
Centrales Minihidráulicas
El aprovechamiento de energía hidráulica consiste en la transformación de la energía cinética y potencial generada por las corrientes de agua en energía eléctrica. Esta transformación se realiza mediante corrientes de agua que accionan grupos de turbinas hidráulicas unidas a generadores o alternadores eléctricos.
Pila de Combustible
El aprovechamiento se realiza en una instalación o equipo electroquímico en el que se produce la reacción química de combinación de oxígeno e hidrógeno, en el que se obtiene energía eléctrica en forma de corriente continua, calor y agua.