¿Qué es la Generación de Energía Eléctrica?

¿Qué es la Generación de Energía Eléctrica?

Definición de Generación de Energía

El sistema de energía tiene tres partes principales: generación, transmisión y distribución. Este artículo se centra en la generación de energía, donde una forma de energía se convierte en energía eléctrica. La energía eléctrica se produce a partir de diversas fuentes naturales.

 Las fuentes de energía se clasifican en renovables y no renovables. Actualmente, la mayor parte de la energía eléctrica se genera a partir de fuentes no renovables como el carbón, el petróleo y el gas natural.

 Sin embargo, las fuentes no renovables son limitadas. Debemos usarlas con cuidado y buscar alternativas o fuentes renovables.

 Las fuentes renovables incluyen la solar, eólica, hidráulica, mareomotriz y biomasa. Estas son fuentes amigables con el medio ambiente, gratuitas e ilimitadas. Aprendamos más sobre estas fuentes renovables.

 Fuentes Renovables

Las fuentes renovables como la solar, eólica, hidráulica, mareomotriz y biomasa son amigables con el medio ambiente e ilimitadas.

 Generación de Energía Solar

La energía solar es una gran alternativa para la generación de energía. Hay dos formas principales de generar electricidad a partir de la luz solar.

 Podemos crear electricidad directamente utilizando una celda fotovoltaica (PV). La celda fotovoltaica está compuesta de silicio. Muchas celdas se conectan en serie o paralelo para formar un panel solar.

Podemos producir calor (térmico solar) con la ayuda de espejos en la luz solar, y utilizamos este calor para convertir agua en vapor. Este vapor de alta temperatura hace girar las turbinas.

 Ventajas del Sistema de Energía Solar

• El costo de transmisión es cero para un sistema solar independiente.

• El sistema de generación de electricidad solar es amigable con el medio ambiente.

• El costo de mantenimiento es bajo.

• Es una fuente ideal para ubicaciones remotas que no pueden conectarse a la red.

Desventajas del Sistema de Energía Solar

• Los gastos iniciales son altos.

• Requiere un área grande para la producción masiva.

• El sistema de generación de electricidad solar depende del clima.

• El almacenamiento de energía solar (batería) es costoso.

 Sistema de Energía Eólica

Se utilizan aerogeneradores para convertir la energía eólica en energía eléctrica. El viento fluye debido a los cambios de temperatura en la atmósfera. Los aerogeneradores convierten la energía eólica en energía cinética. La energía cinética rotatoria hace girar el generador de inducción, y este generador convierte la energía cinética en energía eléctrica.

Ventajas del Sistema de Energía Eólica

• La energía eólica es una fuente de energía ilimitada, gratuita y limpia.

• El costo de operación es casi cero.

• Un sistema de generación de electricidad eólica puede generar energía en ubicaciones remotas.

Desventajas del Sistema de Energía Eólica

• No puede producir la misma cantidad de electricidad en todo momento.

• Necesita un área abierta grande.

• Hace ruido.

• El proceso de construcción de un aerogenerador es costoso.

• Da una salida de electricidad menor.

• Supone amenazas para las aves voladoras.

Sistema de Energía Hidráulica

La energía obtenida del agua de ríos u océanos se llama hidroelectricidad. Las plantas hidroeléctricas funcionan según los efectos gravitatorios. Aquí almacenamos agua en una presa o embalse. Cuando permitimos que el agua caiga, el movimiento de esta agua al fluir hacia abajo hacia el penstock causa energía cinética que hace girar las turbinas.

 Ventajas del Sistema de Energía Hidráulica

• Puede usarse en el servicio de inmediato.

• Después de este proceso, el agua puede usarse para riego y otros fines.

• Las presas están diseñadas para un período prolongado y, por lo tanto, pueden contribuir a la generación de energía eléctrica durante muchos años.

• Los costos de operación y mantenimiento son bajos.

• No se requiere el transporte de combustible.

Desventajas del Sistema de Energía Hidráulica

• El costo inicial de una planta hidroeléctrica es alto.

• Las plantas hidroeléctricas están ubicadas en zonas montañosas, y están muy lejos de la carga. Por lo tanto, requieren una línea de transmisión larga.

• La construcción de presas puede inundar pueblos y ciudades.

• También es dependiente del clima.

Energía de Carbón y Nuclear

Sistema de Energía de Carbón

Una central térmica produce electricidad quemando carbón en la caldera. El calor se utiliza para convertir agua en vapor. Este vapor de alta presión y alta temperatura que fluye hacia la turbina hace girar un generador para producir energía eléctrica.

Después de pasar por la turbina, el vapor se enfría en un condensador y se reutiliza en la caldera para generar vapor nuevamente. La central térmica funciona según el ciclo de Rankine.

 Ventajas del Sistema de Energía de Carbón

• El carbón es barato.

• Tiene un costo inicial menor en comparación con las plantas de energía renovable.

• Requiere menos espacio que una planta hidroeléctrica.

• Podemos construir una central térmica en cualquier lugar porque el carbón puede transportarse a la planta independientemente de su ubicación.

• La construcción y puesta en marcha de centrales térmicas toman menos tiempo que una planta hidroeléctrica.

Desventajas del Sistema de Energía de Carbón

• El carbón es una fuente de energía no renovable.

• El costo de operación es alto y variable según el precio del combustible.

• Contamina la atmósfera debido al humo y los gases.

• Requiere una gran cantidad de agua.

Sistema de Energía Nuclear

El funcionamiento de la energía nuclear es casi el mismo que el de una central térmica. En una central térmica, se utiliza carbón en la caldera para producir calor.

En una central nuclear, se utiliza uranio en el reactor nuclear para generar calor. En ambas centrales, la energía térmica se convierte en energía eléctrica.

1 kg de uranio puede producir la misma cantidad de energía que la producida por la quema de 4500 toneladas de carbón o 2000 toneladas de petróleo.

 Ventajas del Sistema de Energía Nuclear

• Requiere menos espacio que una central térmica y una hidroeléctrica.

• Puede producir una cantidad extraordinariamente alta de energía eléctrica desde una sola planta.

• No emite CO2.

• Una central nuclear necesita una pequeña cantidad de combustible.

 Desventajas del Sistema de Energía Nuclear

• Tiene un alto costo inicial de construcción.

• Tiene altos costos de operación y mantenimiento.

• Genera residuos radiactivos.

• Tiene un alto riesgo de radiactividad y explosión.