Page 1

GENERADORES DE POTENCIA

Virguez Alexander 14030338


EDITORIAL PARA EL MEJOR USO DE LA ELECTRICIDAD

Durante décadas, los habitantes de caracas tenían un problema menos que el

La crisis eléctrica en Venezuela requiere de soluciones a corto plazo para

resto de la población nacional: el suministro eléctrico. El servicio prestado por la

mitigar la problemática de los apagones que a diario ocurren en varias regiones del

Electricidad de Caracas, empresa privada (y posteriormente de capital extranjero),

interior del país ya que para satisfacer la demanda, especialmente durante las horas

aunque no perfecto, era regular y confiable; mientras que en el resto del territorio, el

pico de consumo, se debe implementar unas

servicio eléctrico era provisto por empresas del estado. Esto hasta principios de 2008,

garantizar el desarrollo económico que garantice una mejor calidad de vida a los

cuando la empresa fue nacionalizada. Desde entonces, los caraqueños han

venezolanos.

comenzado a experimentar lo que el resto del país ya conocía: apagones y suministro

implementación e incluso algunas de ellas pueden ser temporales mientras que las de

irregular. Ahora bien en la actualidad los caraqueños y todos los estados del territorio

largo deben inscribirse dentro de un plan energético global que incluya por lo menos

venezolano están viviendo un problema aún más grave con las centrales que a no

los próximos 20 años. Como es la Utilización de tecnologías sencillas de generación

atender inmediatamente colapsaría el sistema eléctrico nacional.

térmica de rápida implantación manteniendo el esquema de plantas centralizadas,

Así como

soluciones a largo plazo para

soluciones a corto plazo que

deben ser de fácil

Debido al mal mantenimientos de los centrales y a la creciente demanda que en la

Utilizar combustibles relativamente limpios de manera que no sea necesaria la

actualidad tiene el servicio de energía eléctrica de las ciudades del país, que tiene una

instalación de equipos de limpieza de gases de combustión, La ubicación de las

variación a lo largo del día. Esta variación es función de muchos factores, entre los

plantas deben tomar en cuenta la infraestructura eléctrica disponible y los sitios de

que destacan: tipos de industrias existentes en la zona y turnos que realizan en su

mayor déficit así como la disponibilidad inmediata de combustibles, Ofertas de venta

producción, climatología extremas de frío o calor, tipo de electrodomésticos que se

de electricidad de países vecinos que no se debe dejar de estimar pero podría

utilizan más frecuentemente, tipo de calentador de agua y aires acondicionados que

solucionar un poco el déficit mientras se implementa las otras acciones.

haya instalado en los hogares, la estación del año y la hora del día en que se considera la mayor demanda, a medida que aumenta la potencia demandada, se debe incrementar la potencia suministrada. Esto conlleva el tener que iniciar la generación con unidades adicionales. Ubicadas en la misma central o en centrales reservadas para estos períodos.

Febrero 2014


AUTOR: ALEXANDER VIRGUEZ

Generadores de potencias Los generadores son dispositivos que transformar alguna clase de energía química, mecánica, térmica o lumínica, entre otras, en energía eléctrica. Para la generación industrial, la cual recurre a instalaciones o plantas denominadas centrales eléctricas,

que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el primer escalón del sistema de suministro eléctrico. Con relación a lo antes expuesto, existen varios tipos de generadores de potencias los cuales citaremos dentro de este trabajo como son: Termoeléctrica son aquellas centrales que producen o generan energía a partir de la liberación de energía en forma de calor. Hidroeléctrica es aquella donde aprovecha la energía potencial del agua embalsada o represada “su movimiento”. Nucleares donde se genera energía eléctrica a partir de la energía nuclear “combustible nuclear fósil”. Mareomotriz es en la que se aprovecha la fuerza que proviene de los mares. Biomásica la cual genera

energía a partir de recursos biológicos “fuerza renovable”. Geotérmica este tipo de generador tiene la particularidad de aprovechar el calor interno de tierra utilizando temperaturas muy altas a poca profundidad.


COSTO DE INVERSIÓN Central Termoeléctrica Es casi imposible poder indicar, para centrales térmicas de determinada capacidad, un costo promedio global o por KW instalado. Ya que son clasificada de la siguiente manera Central térmica de carbón presentando un alto costo de inversión, Central térmica fuel-oíl su inconveniente de costo es el oscilante precio del petróleo y sus derivados, Central térmica de gas natural a igual de fuel-oíl se costó varia por el precio del petróleo, Central térmica de ciclo combinado alta tecnología a alto costo, Central térmica de lecho fluidizado tiene un alto costo de inversión y combustible , Central térmica de carbón integrado en ciclo combinado tiene bajo costo de invención y más eficiente, y cada una de ellas es un caso específico y debe procederse a establecer los costos de cada uno de sus componentes de acuerdo con los equipos seleccionados que y las condiciones locales específicas.


Central Hidroeléctrica El costo completo de una central hidroeléctrica puede ascender según la potencia a cientos de millones de dólares. Este costo orientativamente podría en algunos casos repartirse así: 55%, la presa; 20%, el equipo o maquinaria; 15% el terreno, y 10 %, las estructuras de la central. En otros casos estas cifras podrían variar sensiblemente. Como el costo absoluto de una central depende de la potencia, para comparar costos se atiende al costo por kW instalado. Este disminuye al aumentar la potencia instalada en la central. Será interesante también hacer la comparación con el costo de una central térmica de igual potencia. En general el costo de instalación es mayor; pero el costo de funcionamiento mucho menor en la central hidráulica (se ahorra el precio del combustible). Sin embargo, también aquí la oscilación es grande, pudiéndose igual el costo por kW instalado en una central hidroeléctrica y valer hasta 3 veces más que el de una central térmica.


Central Nuclear La energía nuclear tiene costos competitivos con otras formas de generación eléctrica en los países de occidente, excepto en regiones donde hay un acceso directo a combustibles fósiles de bajo costo. La disminución de los costos de los combustibles fósiles en los años 90 erosionaron la previa ventaja en costos que tenía la energía nuclear en numerosos países de occidente, pero los mayores precios del gas están cambiando este cuadro otra vez. Los costos de combustible para las centrales nucleares son una proporción menor del total de costos de generación, y a menudo son la tercera parte de los costos para las plantas que queman carbón En la evaluación de la competitividad de costos de la energía nuclear se tienen en cuenta los costos de almacenamiento de los residuos y los de desmantelamiento y puesta en fuera de servicio.


Central Eólicas Es una de las fuentes más baratas, puede competir en rentabilidad con otras fuentes energéticas tradicionales como las centrales térmicas de carbón (considerado tradicionalmente como el combustible más barato), las centrales de combustible e

incluso con la energía nuclear, si se consideran los costes de reparar los daños medioambientales. El coste de la unidad de energía producida en instalaciones eólicas se deduce de un cálculo bastante complejo. Para su evaluación se deben tener en cuenta diversos factores, entre los cuales cabe destacar que el coste inicial o inversión inicial, el costo del aerogenerador incide en aproximadamente el 60 a 70%. El costo medio de una central eólica es, hoy, de unos 1.200 Euros por kW de potencia instalada y variable según la tecnología y la marca que se vayan a instalar ("direct drive", "síncronas", "asíncronas", "generadores de imanes permanentes"), por otro lado se debe considerarse la vida útil de la instalación (aproximadamente 20 años) y la amortización de este costo, así como los costos financieros, en otras perspectiva se tomara también los costos de operación y mantenimiento (variables entre el 1 y el 3% de la inversión.


Central Biomásica Se puede decir que la energía producida en una central Biomásica es relativamente económica ya que se usa residuos forestales, La biomasa agrícola y forestal supone un potencial económico importante especialmente en las zonas tropicales y subtropicales, dado que en ellas se dan las condiciones más idóneas para el desarrollo de los vegetales. Los organismos fotosintéticos, tanto terrestres como marinos, pueden ser considerados como convertidores continuos de la energía solar, y por consiguiente renovables, en materia orgánica. Las plantas fijan anualmente mediante la fotosíntesis una cantidad de carbono equivalente en energía a 2·1021 julios, que equivalen aproximadamente a 10 veces el consumo mundial de energía y aproximadamente a 200 veces la energía consumida en forma de alimentos.


Central Geotérmica La economía de la extracción geotérmica de energía es altamente variable y amplia. El costo económico de vapor geotérmico y agua caliente para el proceso o el uso directo es dependiente del vapor geotérmico la temperatura caliente de agua

requerida para la aplicación particular, y la distancia desde los pozos de uso. El costo es también frecuentemente dependiente sobre si el desarrollo geotérmico de uso directo es una facilidad autosuficiente simplemente proveyendo proceso o calor directo de uso. Los costos indirectos varían significativamente dependiendo de la ubicación del sitio, su accesibilidad, el nivel de infraestructura y otros requerimientos. Los costos indirectos Aproximados se han dado basados sobre tres categorías diferentes de ubicaciones de proyecto. Y al mismo tiempo se adiciona que los fabricantes tienen generalmente poca experiencia, y hay probabilidades de que se reflejen los altos costos de explotación en altos costos de la planta.


EFICIENCIA Y RENDIMIENTO MECÁNICO 

Rendimiento de una máquina térmica

Se define el rendimiento de una máquina térmica

según el principio general de “lo que obtenemos dividido por lo que nos cuesta”. En este caso, “lo que obtenemos” es el trabajo neto. “Lo que nos cuesta” es el calor que entra procedente del reactor. Por tanto 

El funcionamiento de una máquina térmica real

implica una serie de procesos que no son de equilibrio y que obligan a calcular el rendimiento principalmente de forma empírica


Potencia de una central hidroeléctrica

La potencia de una central hidroeléctrica se mide generalmente en

Megavatios (MW) y se calcula mediante la fórmula siguiente:

Autor. Rafael López Ventajas y desventajas termoeléctricas 

dónde:

Ventajas: Son las centrales más baratas de construir (teniendo en cuenta el

precio por megavatio instalado), especialmente las de carbón, debido a la simplicidad

Pe = potencia en vatios (W)

(comparativamente hablando) de construcción y la energía generada de forma

ρ = densidad del fluido en kg/m³

masiva.

ηt = rendimiento de la turbina hidráulica (entre 0,75 y 0,94)

ηg = rendimiento del generador eléctrico (entre 0,92 y 0,97)

ηm = rendimiento mecánico del acoplamiento turbina alternador (0,95/0.99)

Q = caudal turbinable en m3/s

H = desnivel disponible en la presa entre aguas arriba y aguas abajo, en

Las centrales de ciclo combinado de gas natural son mucho más baratas

(alcanzan el 50%) que una termoeléctrica convencional, aumentables calientes genera emisiones de gases de efecto invernadero y de lluvia ácida a la atmósfera, junto a partículas volantes que pueden contener metales pesados. 

Desventajas: Los combustibles fósiles son una fuente de energía finita, por lo

tanto su uso está limitado por la disponibilidad de las reservas y/o por su

metros (m)

rentabilidad económica.

En una central hidroeléctrica se define:

Sus emisiones térmicas y de vapor pueden alterar el microclima local.

Potencia media: potencia calculada mediante la fórmula de arriba

Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales debido a los vertidos de

considerando el caudal medio disponible y el desnivel medio disponible.

agua caliente en éstos.

Potencia instalada: potencia nominal de los grupos generadores instalados

en la central.

Su rendimiento es bajo, a pesar de haberse realizado grandes mejoras


hidroeléctricas

Plantas generadoras de potencia nucleares

Ventajas: Estas centrales producen mucha energía eléctrica

No contaminan directamente a la atmósfera

Ventajas: No requieren combustible, sino que usan una forma renovable de

energía. 

Es limpia, pues no contamina ni el aire ni el agua.

No dependen de los combustibles fósiles

A menudo puede combinarse con otros beneficios, como riego, protección

Desventajas: Estas centrales producen residuos tóxicos y radiactivos que

contra las inundaciones, suministro de agua, caminos,etc.

pueden causar enfermedades

Los precios de mantenimiento y explotación son bajos.

Daña al medio ambiente debido a las partículas radioactivas de los residuos

Las obras de ingeniería necesarias para aprovechar la energía hidráulica

El almacenamiento de residuos radioactivos es un gran problema

tienen una duración buena.

mareomotriz

La turbina hidráulica es una máquina sencilla, eficiente y segura, que puede

Ventajas: tienen las características convencionales de cualquier central

ponerse en marcha y detenerse con rapidez y requiere poca vigilancia.

hidroeléctrica. Responden de forma rápida y eficiente a los cambios de carga,

Desventajas: Los costos de capital por kilovatio son muy altos.

generando energía libre de contaminación, y de variaciones estacionales o anuales.

El emplazamiento, es lo que significa un aumento de la inversión y en los

Tienen un mantenimiento bajo y una vida prácticamente ilimitada. Este tipo de

precios de mantenimiento y pérdida de energía.

energía se autorenueva, no contamina, es silenciosa, la materia prima es la marea y es

La construcción lleva largo tiempo.

muy barata, funciona en cualquier clima y época del año, y ayuda para que non haya

La disponibilidad de energía puede fluctuar de estación en estación y de año

inundaciones

en año.

Desventajas: necesita una gran inversión inicial y se tardan varios años en

construir las instalaciones. Otros inconvenientes son los posibles cambios en el ecosistema y el impacto visual y estructural sobre el paisaje costero


eólica 

geotérmica Ventajas: Es un tipo de energía renovable ya que tiene su origen en procesos atmosféricos debidos a la

Ventajas: Una de las principales ventajas de esta fuente de energía es que está presente en

energía que llega a la Tierra procedente del sol.

todas partes del mundo, a diferencia del petróleo por ejemplo.

Es una energía limpia ya que no produce emisiones atmosféricas ni residuos

Otro de los aspectos positivos es que genera bajos niveles de contaminación, sobre todo

contaminantes.

en relación a los combustibles fósiles.

No requiere una combustión que produzca dióxido de carbono (co2), por lo que no

Si bien la energía geotérmica no es infinita, se calcula que existe unas 50.000 veces más de

contribuye al incremento del efecto invernadero ni al cambio climático.

esta energía, que de gas natural o petróleo.

Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines, por ejemplo en zonas desérticas,

Los costos de producción de esta fuente de energía son sensiblemente menores al costo

próximas a la costa, en laderas áridas y muy empinadas para ser cultivables.

que implican las plantas de carbón o plantas nucleares.

En muchos países, utilizar la energía geotérmica, evitaría la dependencia de otros países.

bajos como trigo, maíz, patatas, remolacha, etc.

Desventajas: Una de las principales desventajas, sobre todo en el caso de los géiseres que

se encuentran a cielo abierto, es que estos pueden desprender ciertas cantidades de emisiones

Puede convivir con otros usos del suelo, por ejemplo prados para uso ganadero o cultivos Crea un elevado número de puestos de trabajo en las plantas de ensamblaje y las zonas de

instalación.

contaminantes como el sulfuro de hidrógeno, arsénico y otros minerales. Esto no ocurre en el

Su instalación es rápida, entre 6 meses y un año.

sistema binario, ya que todo lo que se extrajo de la Tierra, vuelve a ella. La contaminación también

Su inclusión es un sistema ínter ligado permite, cuando las condiciones del viento son

se puede producir a través del agua, por sólidos que se disuelven en ella y finalmente escurre

adecuadas, ahorrar combustible en las centrales térmicas y/o agua en los embalses de las centrales

conteniendo metales pesados como el mercurio.

hidroeléctricas.

embargo el costo medioambiental puede ser elevado sin en las zonas donde se encuentran los

Desventajas: Debido a la falta de seguridad en la existencia de viento, la energía eólica no puede ser

Como dijimos anteriormente, la contaminación de esta fuente de energía es baja, sin

utilizada como única fuente de energía eléctrica. Por lo tanto, para salvar los ” valles ” en la producción de energía

puntos calientes se destruyen bosques u otros ecosistemas para instalar las plantas de energía.

eólica es indispensable un respaldo de las energías convencionales ( centrales de carbón o de ciclo combinado, por

ejemplo, y más recientemente de carbón limpio). Sin embargo, cuando respaldan la eólica, las centrales de carbón no

combustibles, los “puntos calientes” que justifiquen una inversión en plantas energéticas no son

pueden funcionar a su rendimiento óptimo, que se sitúa cerda del 90% de su potencia. Tienen que quedarse muy por

muchos y si no son bien administrados pueden agotarse en poco tiempo.

debajo de este porcentaje, para poder subir sustancialmente su producción en el momento en que se afloje el viento. Por tanto, en el modo” respaldo” , las centrales térmicas consumen más combustible por kW/h producido.

Otra de las desventajas es que, si bien es mucho más abundante que el petróleo u otros


Autor : Osmel Salazar

Rentabilidad operativa

Mantenimiento mecánico y térmico.

Centrales hidráulicas.

Mantenimiento de turbinas hidráulicas.

Entre los equipos más complejos y costosos que se utilizan en la generación

Las centrales hidráulicas son una de las más rentables. El costo inicial de

construcción es elevado, pero sus gastos de explotación y mantenimiento son

de energía se encuentran las turbo máquinas, particularmente las turbinas. Su

relativamente bajos. A un así tienen unos condicionantes: Las condiciones

operación debe vigilarse de manera continua tanto para detectar fallas potenciales o

pluviométricas medias del año deben ser favorables. El lugar de emplazamiento está

incipientes como para programar su mantenimiento, a fin de aumentar su

supeditado a las características y configuración del terreno por el que discurre la

confiabilidad, disponibilidad y vida útil. También resulta crucial que las tareas de

corriente de agua. En efecto, las centrales hidráulicas poseen la capacidad de

mantenimiento de este tipo de equipos se efectúen con rapidez para reanudar lo

generación de Hidráulica 2,57 KW- h/m3, es por ello la gran rentabilidad de las

antes posibles la generación de energía. como lo nombramos a continuación

mismas.

Trabajos de lubricación

Centrales a vapor o térmicas.

Controles funcionales

Trabajo de mantenimiento resultante del servicio

Controles periódicos en el rodete

Revisiones

Para estas centrales la rentabilidad en el sistema y producción de potencia es

muy baja, ya que el ciclo es poco eficiente y sólo se consigue obtener alrededor de un

30% de energía eléctrica, respecto de la energía inicial. También es importante mencionar que la generación de electricidad mediante esta no es muy rentable debido al tipo de combustible. Este define como un recurso no renovable y contaminante para el medio ambiente.


AUTOR : EDIVER MELÉNDEZ

Impacto ambiental.

Situación y/o perspectiva presente y futura de los sistemas de generación potencia

Centrales hidráulicas.

existentes en país.

Manejo sostenible de la cuenca.

En Venezuela existen diversos tipos de plantas generadoras de electricidad entre las que podemos

Utilización de Fuente Renovable.

mencionar:

Nuevo producto de exportación (verde).

Centrales a vapor y térmicas. 

Los efectos ambientales de una central térmica provienen del proceso de combustión, así

como de las emisiones de polvo y gases contaminantes. En general los efectos ambientales -por ejemplo, emisiones contaminantes, ocupación de espacio por la central y volumen de residuos aumentan en el orden siguiente: gas, fuel oil ligero, fuel oil pesado y combustión de carbón. Impacto social y económico. 

Generación de Empleos por la inversión.

Inversión por reforestación de la cuenca.

Acorde con el Plan Nacional de Desarrollo (PND) y Cluster de Energía de la Estrategia

Reforzada de Crecimiento Económico y Lucha Contra la Pobreza (ERCEP).

Hidroeléctrica: la más económica de todas; a la larga, ya que requiere una inversión

inicial muy elevada. 

Es necesario que existan saltos de agua y ríos de gran capacidad para poder construir una

central de generación de este tipo. 

Para que funcionen correctamente se debe selecciona un lugar donde exista una cascada y

entonces se almacena el agua en grandes lagos por medio de una inmensa pared de concreto o represa y progresivamente se va dejando pasar el agua hacia el otro extremo de la represa. 

El agua que se va soltando se hace chocar contra las aspas (álabes) de una inmensa

turbina, que forma parte del generador, para así moverla (entregarle energía mecánica) y éste a su vez producir electricidad. 

Termoeléctrica: produciendo electricidad a partir de la combustión de: Gas, Petróleo o

Carbón.

Económicos.

Incremento a la generación actual.

vapor de agua, éste vapor a alta presión es disparado contra las aspas (álabes) de grandes

Sustitución de Importaciones (combustibles).

generadores, moviéndolos y produciendo la energía mecánica necesaria para convertirla

Ahorro de divisas, mejora la competitividad del país.

posteriormente en energía eléctrica.

En este caso se quema el combustible para calentar grandes calderas de agua y producir

Diesel: En este proceso se quema combustible (gas, gasoil, gasolina, etc.), para hacer

funcionar un motor de combustión interna (similar al de cualquier vehículo). Este motor se conecta a un generador para moverlo y entregarle la energía mecánica necesaria para que producir electricidad


En Venezuela Existen principalmente cuatro tipos de plantas generadoras de electricidad: 

Hidroeléctrica: con 10.676 MW instalados, entre las que se encuentran: Raúl

León, Uribante-Caparo, Planta Páez

Termoeléctrica: con 7.257 MW instalados, como la de Planta Centro en

Puerto Cabello, Pedro Camejo en Valencia. Planta centro dispone de 2.000 MW instalados, por medio de 5 unidades de generación de las cuales una de ellas es a gas y el resto a combustible sólido (petróleo). 

Diesel: con 128 MW instalados, como las de Isla de coche y Santa Elena de

Uairen, entre otras. Se utilizan para alimentar pequeñas poblaciones muy alejadas de los grandes centros poblados o de producción de energía eléctrica. 

Gas: Recientemente está cobrando mucho auge la implementación de

generación en plantas donde el combustible que se quema para producir energía

mecánica y posteriormente electricidad, es el Gas. Evidentemente su bajo costo, limpieza, reservas existentes y el incremento de las tarifas eléctricas, contribuyen favorablemente en el crecimiento y desarrollo de este otro tipo de generación.

Revista  

revista de generadores de potencias

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you