of 53
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
1/53
Produccin y Generacin de
Energa Elctrica
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
2/53
Produccin de Energa Elctrica
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
3/53
Generacin de Energa Elctrica Termoelctricas
Vapor
Turbinas de Gas
Carboelctricas
qu nas e om us n n erna
Ciclos combinados
Geotrmica -
Hidroelctricas
Generacin Distribuda
uen es ernas Eoloelctricas
Biomasa
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
4/53
Central Termoelctrica
definida como un conjunto de obras y
generacin de energa elctrica a travs
etapas.
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
5/53
Etapas de Generacin
la primera etapa consiste en la quema deun combustible fsil, como carbn, leo ogas, transformado el agua en vapor con el
calor generado en la caldera. La segunda etapa consiste en la
utilizacin de este vapor, a alta presin,
para g rar a ur na que, a su vez, acc onael generador elctrico.
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
6/53
Etapas de Generacin
,
condensado, transferido el residuo de su
independiente de refrigeracin, retornando
, .
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
7/53
Etapas de Generacin
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
8/53
Cmo funciona? La potencia mecnica obtenida por el pasaje del vapor a
travs de la turbina - haciendo con que sta gire - y en elgenerador - que tambin gira acoplado mecnicamentea la turbina - es ue transforma la otencia mecnica enpotencia elctrica.
barras conductoras, desde los terminales del generadorhasta el transformador elevador, donde es elevada su
,lneas de transmisin, hasta los centros de consumo.
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
9/53
Cmo funciona?
,
reductores, la energa tiene su tensin
utilizacin de los consumidores.
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
10/53
Termoelctrica1. Cinta transportadora
2. Tolva
3. Molino
4. Caldera
5. Cenizas
6. Sobrecalentador
7. Recalentador
8. Economizador
9. Calentador de aire
10. Precipitador11. Chimenea
12. Turbina de alta presin
13. Turbina de media presin
14. Turbina de baja presin
15. Condensador
16. Calentadores17. Torre de refrigeracin
18. Transformadores
19. Generador
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
20. Lnea de transporte de
energa elctrica
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
11/53
Vapor Turbina a va or
Una central termoelctrica de tipo vapor es una
qumica del combustible se transforma en
energa calorfica para producir vapor, este se
se convierte en energa mecnica, la que setransmite al generador, para producir energa
.
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
12/53
Vapor
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
13/53
Vapor
combustibles derivados del petrleo
com us eo, ese y gas na ura ,
para calentar agua y producir vaporcon temperaturas del orden de los
520C resiones entre 120 170
kg/cm, para impulsar las turbinas
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
. . .
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
14/53
Turbinas de Gas (TurboGas)
Emplean como combustible gas natural o diesel.
Desde el punto de vista de la operacin, el breve tiempo
de la demanda, hacen a las turbinas de gas ventajosaspara satisfacer cargas de horas pico y proporcionarcapacidad de respaldo al sistema elctrico.
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
15/53
Turbinas de Gas Turbina a as:
La generacin de energa elctrica en lasunidades turbo as se lo ra a rovechandodirectamente, en los labes de la turbina, la
energa cintica que resulta de la expansin de, .turbina est acoplada al rotor del generadordando lugar a la produccin de energa
. ,de trabajar en la turbina, se descargandirectamente a la atmsfera.
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
16/53
Carboelctricas
prcticamente no difieren en cuanto a su
de tipo vapor; el nico cambio importante
que las cenizas de los residuos de la
,maniobras y espacios muy grandes para
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
.
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
17/53
Carboelctricas
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
18/53
Mquinas de Combustin Interna
Las centrales de ti o combustin interna
cuentan con motores de combustin internadonde se aprovecha la expansin de los gases
mecnica, que es transformada en energa
elctrica en el enerador. Las centrales de combustin interna, utilizan
generalmente diesel como combustible pero hay
casos on e se emp ean una mezc a ecombustleo y diesel.
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
19/53
Combustin Interna
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
20/53
Ciclo Combinado
integradas por dos tipos diferentes de unidadesgeneradoras: turbogas y vapor. Una vez
terminado el ciclo de generacin de la energa
elctrica en las unidades turbogas, los gasesesec a os con una a a empera ura, se
utilizan para calentar agua llevndola a la fase
,
energa elctrica adicional.
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
21/53
Ciclo Combinado Las centrales de ciclo combinado estn integradas por
dos tipos diferentes de unidades generadoras: turbogasy vapor. Una vez terminado el ciclo de generacin de laener a elctrica en las unidades turbo as, los asesdesechados con una alta temperatura, se utilizan paracalentar agua llevndola a la fase de vapor, que se
a rovecha ara enerar ener a elctrica adicional La combinacin de estos dos tipos de generacin,
permiten el mximo aprovechamiento de los,
trmica de todos los tipos de generacin termoelctrica..
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
22/53
Ciclo Combinado
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
23/53
Geotrmica
Qu es Geotermia?
la Tierra
Alternativa a vapor obtenido por fisin
Yacimientos naturales:
Acufero
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
24/53
Geotrmica
Yacimiento
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
25/53
Tipos de Yacimiento
De endientes de la tem eratura con la ue el
agua sale Altas temperaturas ( 150 - 400 C) Temperaturas medianas (80 - 150 C)
Bajas temperaturas (20 - 80 C)
3000 m bajo el nivel del mar)
Movimiento de conveccin de magma ycirculacin de aguas profundas
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
26/53
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
27/53
Ventajas de Generacin
Geotrmica El flujo de produccin de energa a lo largo del tiempo es
constante
Se conservan los combustibles no renovables.
otro tipo de plantas
No intervienen en la geografa Puede funcionar 24 horas al da, los 365 das del ao
Diseo para interrupciones de generacin, por causasde desastres naturales
Diseo para aumentar el flujo de produccin, si esnecesario.
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
28/53
Utilizacin de energa Geotrmica
por pasesValores em MW de potncia elctrica
Pas 1990 1995 2000
Argentina 0.67 0.67 n/a
Austrlia 0 0.17 n/aChina 19.2 28.78 81
Costa Rica 0 55 170
Frana 4.2 4.2 n/a
Grcia 0 0 n/a
Indonsia 144.75 309.75 1080
Itlia 545 631.7 856
Japo 214.6 413.7 600
Qunia 45 45 n/a
Mxico 700 753 960
Nova Zelndia 283.2 286 440
Nicar ua 35 35 n/a
Filipinas 891 1227 1978Portugal (Aores) 3 5 n/a
Rssia 11 11 110
Tailndia 0.3 0.3 n/a
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
urqu a . .
EUA 2774.6 2816.7 3395
Total 5787.12 6748.58 9960
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
29/53
En Mxico
, , ,
fue la primera en su clase en todo el
La planta geotrmica actual se llama
, , . . .
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
30/53
Ncleo-Elctrica
Polmica debido a sus grandes
Existen dos tipos de energa nuclear:
Fusin Poco viable. Fisin Usada.
de petrleo que hubo en la dcada de los
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
31/53
Ncleo-Elctrica
Proceso de Generacin1. Las barras de Uranio enriquecido al 4% con Uranio-235 se
, .
neutrones son controlados para que no explote el reactor medianteunas barras de control (generalmente, de Carburo de Boro), que alintroducirse, absorben neutrones, y se disminuye el nmero de
, ,introduzcan, se generar ms o menos energa
2. En el proceso, se desprende energa en forma de calor.
3. Este calor calienta unas tuberas de a ua sta se convierte envapor.
4. El vapor pasa por unas turbinas, hacindolas girar.
5. Estas a su vez, giran un generador elctrico de una determinada, .
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
32/53
Ncleo-Elctrica
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
33/53
Ventajas
La energa nuclear, genera un tercio de la energae c r ca que se pro uce en a n n uropea, ev an o
as, la emisin de 700 millones de toneladas de CO2 porao a la atmsfera.
am n se ev an o ras em s ones e e emen oscontaminantes que se generan en el uso de
combustibles fsiles (NO, So, cenizas, etc...). , ,frenan la lluvia cida y la acumulacin de residuostxicos en el medio ambiente.
,combustibles fsiles, generando con muy pocacantidad de combustible (Uranio) muchsima mayor
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
34/53
Desventajas
tienen una rpida solucin.
Podran llegar a tener una gran
seres vivos si son liberados a laatmsfera.
Radiacin.
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
35/53
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
36/53
Desventajas (Residuos)
Media actividad:on genera os por ra onuc e os era os en e
proceso de fisin en cantidades muy pequeas, muyinferiores a las consideradas peligrosas para la.
son solidificados dentro de bidones de acero, utilizandocemento, alquitrn o resinas.
Baja actividad:Generalmente, son las ropas y herramientas que seutilizan en el mantenimiento de la central nuclear. Se
prensan, y se mezc an con orm g n, e orma queformen un bloque slido, son introducidos en bidones deacero.
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
37/53
Futuro
ao 2030 que utilice entre tres y cuatroveces la cantidad de ener a ueconsumimos en la actualidad. Si la
mayora de esa energa tuviera queo enerse e car n, e mun o en r aque extraer 25 mil millones de toneladas
.de la energa nuclear se veran
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
.
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
38/53
Hidroelctrica
potencial del agua almacenada en un, ,
por una tubera que llega a la turbina
,reactor que genera energa elctrica, es
mecnica a energa elctrica.
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
39/53
Hidroelctrica
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
40/53
Hidroelctrica
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
41/53
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
42/53
Energa Solar
la Tierra a travs del espacio en cuantos deenerga llamados fotones, que interactan con
la atmsfera y la superficie terrestres.
La intensidad de energa solar disponible en unpunto determinado de la Tierra depende, de
forma complicada pero predecible, del da del
, .
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
43/53
Recoleccin de Energa Solar
Requiere dispositivos artificiales,
diseados para recoger energa, aveces despus de concentrar losrayos del Sol.
a energ a, una vez recog a, seemplea en procesos trmicos ofotoelctricos, o fotovoltaicos.
En los rocesos fotovoltaicos laenerga solar se convierte en energaelctrica sin ningn dispositivomecnico intermedio (placa plana yde concentracin .
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
44/53
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
45/53
Celdas fotovoltaicas
Un dispositivo multijuntura es un conjunto de
,
colocadas en orden descendente de acuerdo a
su espacio de banda. La celda ms alta captura
los fotones de alta energa y deja pasar el restode los fotones hacia abajo para ser absorbidos
por las celdas con espacios de bandas ms
bajos.
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
46/53
Ventajas
Es gratis
os s s emas so ares rm cos no requ eren a as ec m en o e com us e,son totalmente silenciosos, y apenas requieren mantenimiento.
Una vez que se ha amortizado la inversin inicial, toda la energa queproduce el sistema solar trmico es un ahorro neto.
os pane es rm cos, por su aspec o y cons uc n, resu an c es eintegrar y adaptar en las edificaciones. Los sistemas solares trmicos sonla solucin ideal para aquellos casos en los que se intenta respetar almximo el entorno natural.
,decir que a la escala temporal humana es inagotable, al contrario de lo quesucede con las fuentes de energa convencionales que dependen de unrecurso que es limitado (petrleo, carbn, gas natural, etc.).
,
evitando la emisin a la atmsfera de CO2 u otros contaminantesresponsables entre otros fenmenos, del calentamiento de la atmsfera(efecto invernadero). Por cada m2 de superficie colectora instalada se dejade emitir a la atmsfera 500 Kg. de CO2 al ao.
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
47/53
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
48/53
Desventajas
a variaciones ms o menos bruscas. As,,
en invierno, precisamente cuando ms se
.
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
T d E El i
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
49/53
Transporte de Energa Elctrica
,
Subtransmisin (Mediano Voltaje, >69 KV
< 230 KV)
,
220 V)
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
50/53
Ti d U i d E
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
51/53
Tipo de Usuarios de Energa
Elctrica
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
V t d E El t i
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
52/53
Ventas de Energa Elctrica por
usuarios
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones
T if
7/26/2019 Aspectos Basicos de La Generacion de Energia Electrica
53/53
Tarifas
Baja tensin 2, 3
Mediana Tensin OM, HM
a ens n , , - , -
Servicio de Respaldo HM-R, HM-RF ...
Servicio Interrumpible I-15, I-30
Jos Gmez QuionesJos Gmez Quiones