Objetivo

Objetivo

El objetivo principal del siguiente informe, es describir los distintos tipos de centrales de generacin de energa elctrica. Tambin se darn a conocer la relacin que existe entre la potencia a generar y la demanda que se debe cubrir.

Introduccin

Una central elctrica es una instalacin capaz de convertir la energa mecnica, obtenida mediante otras fuentes de energa primaria, en energa elctrica.

En general, la energa mecnica procede de la transformacin de la energa potencial del agua almacenada en un embalse; de la energa trmica suministrada al agua mediante la combustin del carbn, gas natural, o fuel, o a travs de la energa de fisin del uranio. Este tipo de centrales elctricas son las llamadas convencionales. Las centrales no convencionales son aquellas que transforman en energa elctrica otras energas primarias; como la energa del viento; o la diferencias de mareas; o la energa del sol a travs de paneles; etc.

Para realizar la conversin de energa mecnica en elctrica, se emplean unas mquinas denominadas generadores, que constan de dos piezas fundamentales: el estator y el rotor. La primera de ellas es una armadura metlica cubierta en su interior por unos hilos de cobre, que forman diversos circuitos. L asegunda, el rotor, esta en el interior del estator, y est formada en su parte interior por un eje, y en su parte ms externa por unos circuitos, que se transforman en electroimanes cuando se les aplica una pequea cantidad de corriente.

Cuando el rotor gira a gran velocidad, debido a la energa mecnica aplicada, se producen unas corrientes en los hilos de cobre del interior del estator. Estas corrientes proporcionan al generador la denominada fuerza electromotriz, capaz de proporcionar energa elctrica a cualquier sistema conectado a l.

En este estudio obtendremos las distintas formas que existen, hasta la actualidad, para generar energa elctrica y los componentes que interactuan en cada una de ellas.

DIAGRAMAS CARACTERISTICOS

Grficos de carga

Las centrales elctricas estn destinadas a alimentar diversos receptores elctricos. Del nmero y las potencias de esos receptores que en un momento dado, estn conectados a la red, depender la potencia que deba proporcionar la central para cubrir la demanda de energa. Pero sucede que esta energa elctrica es variable en cada poca del ao, en cada da del ao y, dentro de cada da es variable tambin a las distintas horas.

Para tener una idea aproximada de las variaciones de carga durante estos lapsos de tiempo, se suelen determinar los distintos grficos de carga, en donde pueden figurar la potencia de al carga y las variaciones del factor de potencia. Estos grficos tienen distintos aspectos, segn se trate de una central de funcionamiento continuo, o de funcionamiento intermitente, y segn la clase de aparatos receptores que predominen en la demanda de energa a la central.

Caractersticas de carga de una pequea central elctrica urbana

En el siguiente grfico se representa la carga para un da laborable de verano y un da laborable de invierno, correspondientes a la central de una pequea ciudad; en la demanda predomina el alumbrado, pequeos motores, pero ninguna gran industria. En verano se aprecia algn aumento de carga, o punta de carga entre las 6 y las 10 de la noche. En invierno hay dos puntas de carga: una menor de 8 a 10 de la maana y, otra bastante mayor, de 6 a 12 de la noche, horas en que predomina el consumo de alumbrado. Tambin en la figura se ha expresado la carga en verano y en invierno, es decir, la potencia que habra de suministrar la central si la carga fuera constante. La carga media puede obtenerse fcilmente dividiendo por 24 el total de Kw/h suministrado en un da.

Caractersticas de carga de una central elctrica urbana

En este caso, las condiciones de suministro son ms favorables que en el caso anterior. Esto es debido a la mayor demanda de luz de una gran ciudad entre las ltimas horas de la noche y las primeras de la maana, as como a la presencia de una carga fija, es decir aquella carga que se presenta de una forma constante a todas horas del da.

Caractersticas de carga de una mediana central elctrica urbana y agrcola

Un caso completamente distinto muestran los grficos de carga, que se refieren a una central de mediana potencia, que suministra energa a una ciudad y a la campia de sus alrededores, es decir, que parte de la energa elctrica suministrada lo es para aplicaciones agrcolas.

En los meses de verano, cuando aun no ha comenzado la poca de trilla, las puntas en las horas de la tarde y de la noche son relativamente suaves y producidas por el consumo de alumbrado y por la demanda de los motores de las maquinas agrcolas. Por el contrario, durante el invierno, el mayor consumo de alumbrado produce puntas muy acusadas, ya que adems, la demanda para fines agrcolas es muy escasa en esta poca del ao.

Caractersticas de carga de una mediana central elctrica urbana e industrial

Tambin resultan diferentes los grficos de carga cuando la central suministra energa elctrica para alumbrado y para fines industriales. Durante las horas de trabajo, la central ha de suministrar prcticamente la misma potencia; y adems esta potencia vara poco en las diferentes pocas del ao; solamente muestra valores mnimos durante las horas de descanso, es decir, a medioda y durante la noche. La punta de verano, sin embargo, producida, como hemos visto anteriormente por la demanda de alumbrado, coincide ahora con uno de estos descansos, lo que significa que las condiciones de carga de la central quedan mejoradas. En invierno aparecen puntas de cargas mas acusadas debido al aumento de demanda para alumbrado pero, aun ahora, las condiciones de carga quedan mejoradas respecto a los ejemplos anteriores.

Caractersticas de carga de una mediana central elctrica predominantemente industrial

Naturalmente, las condiciones de carga aun quedan mejoradas si la central esta dedicada casi exclusivamente a suministrar energa para aplicaciones industriales.

Ntese que, durante las horas de trabajo, hay poca diferencia de consumo entre el verano y el invierno, diferencia que es debida a la mayor demanda de alumbrado durante los meses de invierno. Ahora la carga media casi coincide con la carga fija, si prescindimos de los descansos y, durante la noche apenas hay carga en la central. Durante el invierno aparecen puntas muy poco acusadas debido, como hemos dicho, a la demanda de alumbrado.

Del examen de los grficos de carga, podemos deducir dos aspectos importantes para tener en cuenta:

1. El generador (o los generadores) de una central elctrica no puede proyectarse para cubrir la potencia mxima de la central pues, en ese caso, la mayora del tiempo trabajara a carga reducida, es decir, con muy bajo rendimiento; como consecuencia, la explotacin de la central no resultara econmica. Si la central es de pequea potencia, lo que debe hacerse es disponer de un generador auxiliar (o grupo de generadores) que solamente se pone en marcha en las horas-punta es decir, en las horas de mxima demanda de carga. Si la central es de gran potencia, o si se trata de varias centrales cuya misin es, exclusivamente, cubrir las demandas de energa en las horas-punta.

2. Para establecer el proyecto de una central elctrica, ha de tenerse muy en cuenta el tipo de demanda que habr de cubrir la futura central; la distribucin de los generadores en grupos, o individualmente, y la potencia de estos grupos depender de las variaciones de carga previstas, con objeto de que la central trabaje al mximo rendimiento posible, es decir, en rgimen econmico de explotacin.

Sin embargo para muchas aplicaciones y clculos, resulta ventajoso trabajar con las curvas de carga anuales en lugar de los grficos de carga diarios. Para ello se lleva como abscisa el tiempo en horas durante el cual cada potencia aparece en el transcurso de un ao; como ordenadas se toman las potencias mximas correspondientes.

Se empieza el grfico por la mxima potencia casi siempre la punta de la carga invernal, se contina despus con las potencias correspondientes a todas las horas del ao en orden decreciente. El rea encerrada debajo de la curva (S), representa el total de los kw/h suministrado en todo el ao. Teniendo en cuenta que el ao tiene 8760 hs. La carga media anual ser:

Pmed.=S/8760

Caractersticas de carga de una central.

Vamos a definir algunos conceptos relacionados con la carga que puede suministrar una central elctrica y con la demanda de energa de los consumidores. Estos conceptos son:

POTENCIA INSTALADA: es la suma total de las potencias nominales de todos los receptores de energa conectados a la red que alimenta la central. Se llama tambin carga instalada.

FACTOR DE CARGA: para tener una medida que indique la naturaleza de la carga instalada se introduce el denominado factor de carga, definido como la relacin de potencia media a la potencia mxima de punta, es decir:

M= Potencia media [kva]

Potencia mxima [kva]

Para una central elctrica resulta desfavorable que el factor de carga sea pequeo puesto que ello indica que, a pesar de tener que construirse la central elctrica para potencia de punta Pmx., no suministra mas que un pequeo porcentaje de este valor de forma que la central elctrica desaprovecha durante casi todo el da sus posibilidades, ya que la potencia de punta solamente se precisa durante breves periodos de tiempo, como muestran los grficos de carga. En la practica pueden tomarse los siguientes valores:

- Para pequeas instalaciones y pueblos m=0,15 a 0,2

- Para pequeas ciudadesm=0,2 a 0,3

- Para centrales agrcolasm=0,3 a 0,35

- Para grandes ciudades m=0,3 a 0,4

- Para una provincia m=0,4 a 0,45

- Para una regin (varias provincias)m=0,45 a 0,5

FACTOR DE DEMANDA: es la relacin entre la demanda mxima de un sistema y la respectiva potencia instalada, es decir

A= Demanda mxima en [kva]

Potencia instalada en [kva]

Generalmente esta relacin oscila entre 0,2 para instalaciones de pequeas potencias y de 0,5 para instalaciones de grandes potencias.

FACTOR DE INSTALACION: esta relacionado con el anterior ya que una central elctrica determinada se proyecta para suministrar una demanda determinada. El factor de instalacin es la relacin entre la potencia total de la central y la potencia conectada a al red alimentada por dicha central, es decir

B= Potencia total de la central [kva]

Potencia instalada[kva]

En la prctica el factor de instalacin adopta los siguientes valores:

- Pequeas instalaciones hasta 5000 hab.B = 0,2 a 0,3

- Poblaciones hasta 20000 hab.B = 0,3 a 0,35

- Centrales agrcolas B = 0,25 a 0,28

- Grandes centrales B = 0,4 a 0,5

A este factor tambin se lo conoce con el nombre de factor de simultaneidad.

UTILIZACION ANUAL: es l nmero de horas anuales que debera trabajar la instalacin a su plena carga, para que la energa producida fuese igual a la que la central elctrica produce en un ao, trabajando a carga variable. Esta cifra de una idea de la cantidad de horas que hubiera debido trabajar la central para suministrar esa energa. La utilizacin anual, se denomina tambin duracin de aprovechamiento y en la practica alcanza estos valores:

- Para suministrar a pequeas ciudades 1200 a 2000 hs

- Para suministrar a grandes ciudades de 2000 a 3500 hs

- Para suministrar (regionales) de 3500 a 5000 hs

FACTORES DE UTILIZACION: es la relacin entre el nmero de horas de utilizacin anual y l nmero total de horas del ao.

C = Nmero de horas de utilizacin anual

Nmero de horas del ao

En la prctica para la determinacin de la energa suministrada por una centra; elctrica durante un ao, podemos adoptar estos valores para el factor de utilizacin:

- Suministros a pequeas ciudades c = 0,15 a 0,25

- Suministros a grandes ciudades c = 0,25 a 0,4

- Suministros a grandes (regiones)c = 0,4 a 0,5

FACTOR DE RESERVA: no basta construir una central elctrica para la mxima punta de potencia que aparezca durante el ao. Un grupo de generadores puede quedar parado, por avera o por inspeccin. Por lo tanto hay que disponer de maquinas que sustituyan a las que han quedado fuera de servicio, lo que quiere decir que la potencia total de la central, ha de ser mayor que la poblacin mxima para la que ha sido proyectada. Este hecho se expresa por medio del factor de reserva, que es la relacin entre la potencia total de la central y la potencia mxima que ha de suministra:

D = Potencia total de la central [kva]

Potencia mxima de la central [kva]

El factor de reserva es mayor que 1 y en la practica alcanza estos valores:

- Para pequeas instalaciones (pueblos)d = 1,3 a 4,6

- Para poblaciones mediasd = 1,6 a 1,75

- Para centrales agrcolas d = 1,6 a 1,7

- Para grandes ciudades d = 1,8 a 2

Tipos de centrales elctricas

Segn el servicio que haya de prestar las centrales elctricas se pueden clasificar en:

Centrales de base, destinadas a suministrar la mayor parte de la energa elctrica, de forma continua. Estas centrales llamadas tambin centrales principales, son de gran potencia y utilizan generalmente como maquinas motrices las turbinas de vapor, turbinas de gas y turbinas hidrulicas.

Centrales de punta exclusivamente proyectadas para cubrir las demandas de energa elctrica en las horas punta; en dichas horas punta, se ponen en marcha y trabajan en paralelo con la central principal. Si la central de base es de pequea potencia, se utilizan grupos electrgenos de los que maquina motriz es un motor de explosin; si la central de base es mayor, se utilizan generalmente pequeas centrales con motor Diesel.

Centrales de reserva, que tienen por objeto sustituir total o parcialmente a las centrales hidrulicas de base en casos de escasez de agua o avera en algn elemento del sistema elctrico.

Centrales de socorro; tienen igual cometido que las centrales de reserva citadas anteriormente; pero la instalacin del conjunto de aparatos y maquinas que constituyen la central de reserva, es fija, mientras que las centrales de socorro son mviles y pueden desplazarse al lugar donde sean necesarios sus servicios. Estas centrales son de pequea potencia y generalmente accionadas por motores Diesel; se instalan en vagones de ferrocarril, o en barcos especialmente diseados y acondicionados para esta misin.

Centrales de acumulacin o de bombeo, que son siempre hidroelctricas, se aprovecha el sobrante de potencia de una central hidroelctrica en las horas de pequea demanda, para elevar agua de un ro o de un lago hasta un deposito, mediante bombas centrifugas accionadas por los alternadores de la central, que se utilizan como motores. En periodos de gran demanda de energa, los alternadores trabajan como generadores accionados por las turbinas que utilizan el agua previamente elevada anteriormente.

CENTRALES CONVENCIONALES

CENTRALES HIDRULICAS

Son instalaciones de generacin, cuyo Kw/h es el ms barato, son las de ms alto rendimiento (90%), al ser sumamente cara la instalacin son las de mayor vida til (aprox. 50 aos). Son regulables y de rpida puesta en marcha, y su tiempo de funcionamiento mximo es de 12 horas; esto obedece a que una vez que ha bajado el nivel del embalse deber detenerse el mismo tiempo para restituirlo, cuando solo se usa el agua del embalse.

Las potencias normales van desde Mw a miles de Mw. La inversin aproximada inicial por Kw instalado oscila en los 1000 U$S/Kw.

Funcin que cumple cada parte de una central hidrulica:

Presas, estn encargadas de formar el embalse; pudiendo ser de gravedad, cuando su altura es mayor que su base y estn asentadas sobre las paredes. Pueden ser rectas o curvas, con curvatura simple o doble, con o sin contrafuerte. Son caras, pero forman embalses de menor superficie de extensin, tpicas de los ros de montaa. En cambio, las presas Azud, tpicas de los ros de llanura tienen su base de mayor longitud que la altura y resulta ms econmica pues en la mayora de los casos, alrededor de su ncleo central se afirman bien las piedras y si es necesario se las cubre con hormign.

El embalse sirve para mantener un caudal constante, asegurar la generacin de energa y obtener un caudal adicional, cuando funciona permanentemente.

Vertedero, son las vlvulas o el coronamiento de la presa cuya apertura evacua el caudal en exceso no turbinado en caudales muy grandes. Son compuertas radiales de accionamiento automtico.

Caudal de derivacin, es la toma del ro, cerrado o abierto, que lleva a turbinar a la cmara de carga donde filtros evitan el paso de slidos flotantes y peces, mientras que el resto debe decantar en sta. En algunos casos es necesario instalar filtros para retener la arena fina que an se arrastra.

Tubera forzada, es el ltimo tramo de gran inclinacin donde se reparte el agua a las turbinas.

Chimenea de equilibrio, tpicas de las centrales de montaas, es utilizada para equilibrar las presiones y evitar el golpe de arriete que produce el cerrado de las vlvulas.

Casa de mquinas, es el edificio donde se instalan los generadores, las turbinas y los equipos de control.

Transformador y playa de maniobras. Al lado de cada generador, en el exterior, un transformador eleva, en una o dos etapas, la tensin generada hasta que corresponda a la tensin de transporte. En la playa estn instalados los interruptores e instrumentos de medicin.

Canal de restitucin, devuelve las aguas al ro y suele tener elementos disipadores de energa para evitar retrasos debidos a la formacin de remolinos.

En sistemas encadenados o centrales de bombeo, sta caera es cerrada, en el primer caso para obtener menores desniveles y en el segundo porque el agua tiene que circular en ambos sentidos.

Referencias:

1. Presa

2. Vlvulas de alivio (cerrada). Vertedero (abierta)

3. Caudal

4. Filtro

5. Cmara de carga

6. Caeras

7. Chimenea de equilibrio

8. Casa de maquinas

9. Transformadores

10. Estacin transformadora

11. Caudal de restitucin

Ventajas:

No contamina el ambiente

Emplea un recurso renovable

Genera potencia a baja temperatura

Las instalaciones auxiliares son reducidas

Arranque instantneo con carga en pocos minutos

Desventajas:

Cada proyecto involucra un proyecto particular, segn la ubicacin

Los sitios de recursos aprovechables estn lejos de los lugares de gran consumo, obligando la construccin de largas lneas que encarecen la obra

La creacin de grandes lagos perjudica la flora y la fauna autctona, modificando tambin el clima del lugar

Descripcin de distintas turbinas

TURBINAPOT. UNIT.Q (m/seg.)N (R.P.M.)H(ALTURA)

Pelton1 101 101500 600>400

Francis *1 100010 100300 7550 400

Kaplan1 800< 50300 7525 100

Hlice1 10010 50300 15025 100

Diagonal1 10010 50300 150500ms

t>60 s

F53 Hzt> 0,3 s

t>0,3 s

Ejemplo de exigencia de sistemas de proteccin para desconexin de turbinas elicas

Otra conclusin es que las turbinas elicas individuales no debern ser compensadas en potencia reactiva en ms que la absorcin de potencia reactiva en operacin ociosa (sin carga) para reducir sobrevoltajes en caso de desconexin de la turbina elica de la red.

La figura siguiente muestra un esquema de un parque elico equipado con condensadores para compensacin de potencia reactiva en las turbinas elicas individuales, con arranque suave y con sistema de proteccin.

Ejemplo de conexin de un parque elico de 4,8 MW (12 x 400 KW) a la red MV. La planta esta equipada con condensadores para compensar la absorcin de potencia reactiva de los generadores en operacin ociosa. El equipamiento de arranque suave y el sistema de proteccin son tambin mostrados.

UBICACIN OPTIMA DE TURBINAS ELICAS DENTRO DE UN PARQUE

Central Elica CERRO ARENALES

Titular de la Central: PECORSA, formada entre:

Cooperativa Elctrica de Comodoro Rivadavia

MICON Argentina

IFU (Fondo de Industrializacin para los pases en vas de Desarrollo) de Dinamarca

Lugar: Cerro Arenales, Comodoro Rivadavia, Provincia del Chubut

Latitud: 45 47

Longitud: 67 28

Altura sobre el nivel del mar: 400 metros

Velocidad media a la altura del rotor: 11 m/s

Densidad media del aire: 1.178 kg./m3Potencia instalada: 500 kW

Aerogeneradores tipo: MICON M530 - 250 kW

Nmero de aerogeneradores: 2

Dimetro de pala: 26 metros

Altura del rotor: 30 metros

Fecha de instalacin: 19 de Enero de 1994

Produccin mensual

Meses Produc. kWh Fact. Capac. Prod Acumul. Enero 98886 63,39 98886

Febrero15946247,46258348

marzo9587425,77354222

abril17537448,72529596

mayo17600447,31705600

Junio13590037,35841500

Julio14037037,73981870

Agosto17303446,511154904

Setiembre21732060,37137224

Octubre12480633,551497030

Noviembre14656840,711643598

Diciembre18876050,741832358

Central Elica CERRO CALIFORNIA

Titular de la Central: COPELCO

Lugar: Cerro California, Cutral C, Provincia de Neuqun

Latitud: 38 56

Longitud: 69 15

Altura sobre el nivel del mar: 620 metros

Velocidad media a la altura del rotor: 7,2 m/s

Densidad media del aire: 1.146 kg/m3Potencia instalada: 400 kW

Aerogeneradores tipo: MICON M750 - 400/100 kW

Nmero de aerogeneradores: 1

Dimetro de pala: 31 metros

Altura del rotor: 36 metros

Fecha de instalacin: 20 de Octubre de 1994

Produccin mensual

MesesProduc. kWh Fact. capac. % Prod. acumul.Octubre3701835,0537018

Noviembre8508729,54122105

Diciembre10033923,72222444

Enero8012126,92302565

Febrero262729,77328837

Marzo7344124,68402278

Abril4831716,78450595

Mayo3925813,19489853

Junio 7851927,26568372

Julio9407831,61662450

El aerogenerador tuvo una escasa produccin debido a la cada de un rayo, que al penetrar por la lnea, destruy el transformador.

La ramificacin producida por el fenmeno, dej fuera de servicio a la planta elica, desde el molino hasta la estacin transformadora.

Las consecuencias producidas en la turbina elica, fueron la destruccin de un flap de aspa, el controlador de la curva de potencia, la inutilizacin de la llave principal, en cuyos bornes de entrada se produjo un cortocircuito trifsico, la cual actu protegiendo el sistema de operacin y control.

Central Elica de PUNTA ALTA

Titular de la Central: CEPA

Lugar: Balneario de Pehuen-C, Punta Alta, Buenos Aires

Latitud: 39 08

Longitud: 61 33

Altura sobre el nivel del mar: 10 metros

Velocidad media a la altura del rotor: 7,3 m/s

Densidad media del aire: 1.195 kg/m3Potencia instalada: 400 kW

Aerogeneradores tipo: MICON M750 - 400/100 kW

Nmero de aerogeneradores: 1

Dimetro de pala: 30 metros

Altura del rotor: 36 metros

Fecha de instalacin: 17 de Febrero de 1995

Produccin mensual

Meses Prod. kWh Fact. Cap. % Prod. Acum.

Febrero4487042,4944870

Marzo4244614,2687316

Abril3812313,24125449

Mayo4704315,81172492

Junio9470532,88267197

Julio8226227,64349459Central Elica de TANDIL

Titular de la Central: CRETAL

Lugar: Ciudad de Tandil, Provincia de Buenos Aires

Latitud: 37 13

Longitud: 63 17

Altura sobre el nivel del mar: 250 metros

Velocidad media a la altura del rotor: 6,9 m/s

Densidad media del aire: 1.169 kg/m3Potencia instalada: 800 kW

Aerogeneradores tipo: MICON M750 - 400 / 100 kW

Nmero de aerogeneradores: 2

Dimetro de pala: 30 metros

Altura del rotor: 36 metros

Fecha de instalacin: 26 de mayo de 1994

Produccin mensual

Meses Prod. kWh Fact. Cap. % Prod. Acum.

Mayo1690729,3516907

Junio18718532,5204092

Julio16410827,57368200

GENERADOR MAGNETOHIDRODINMICO (MHD)

Sobre un canal de conduccin que debe ser aislante trmico y elctrico, se colocan dos placas de gran espesor, refrigeradas internamente por agua, y perpendicularmente los polos de un electroimn superconductor de induccin mayor a 5 T. Al inyectar gases a alta temperatura mezclados con metal gaseoso se conforma un plasma que al circular a gran velocidad entre los polos genera C.C. de tensin menor a 100 v, pero de corrientes superiores a los 30 KA. Como no tiene piezas mviles es de esperar un alto rendimiento ya que intercalado en el esquema de una central de ciclo combinado elevara el rendimiento de la central al obtenerse mayores potencias con el mismo combustible. Actualmente el desarrollo trata de mantener el plasma aislado del canal de conduccin por medio de otro campo magntico para evitar daos en aquel, ya que esta maquina debera funcionar como central de base, aumentando la potencia instalada en centrales trmicas ya existentes.

Las leyes del movimiento del electrn en el campo magntico, permiten basar la teora de esta forma de generacin. Es el conocido efecto Hall aplicado a un fludo que se lo llama plasma, y est regida por la expresin:

f = e. ( v ( B )

donde:

f = fuerza que solicita a un electrn en un campo magntico

e = carga de un electrn

v = velocidad del electrn en el plasma

( = expresin matemtica del producto vectorial

B = induccin del campo magntico

En la figura se ve la instalacin, en donde las referencias permiten conocer los principales componentes de la instalacin y la funcin que cumplen en el ciclo trmico.

GENERACIN QUMICA

La llamada pila de combustible, es una disposicin que permite convertir directamente en energa elctrica, la energa qumica. En la figura podemos interpretar el principio de funcionamiento de la pila.

Un electrodo poroso est en contacto con hidrgeno H2 y otro con oxgeno O2. En el medio hay un electrolitocompuesto por hidrxido potsico KOH, en parte disociado en iones potasio K+ y en iones oxidrilos OH--. Esto permite una corriente de electrones a travs del electrolito desde el electrodo de hidrgeno, lo que significa que gran parte del camino - (( de la energa interna se transforme en trabajo elctrico, en vez de producir calor. La corriente marcada en la carga es la de los electrones, contraria al sentido convencional.

La tensin de una pila de combustible es del orden de 1 Volt, por lo que las mayores dificultades de este tipo de generacin se presentan en los casos de potencias y tensiones importantes.GENERACIN SOLARLa energa radiante del Sol puede transformarse en forma directa en energa elctrica de corriente continua, mediante el uso de captores. A nivel del suelo, la radiacin solar puede estimarse en 1000 W/m2. Una parte de esa energa puede captarse por medio de las clulas fotovoltaicas, que se encargan de convertir los fotones incidentes en electrones libres. Estas clulas consisten en un monocristal del tipo semiconductor de silicio con impurezas.

La figura nos muestra la conformacin de una clula y su circuito elctrico externo.

Esta clula suele ser un crculo de unos 100 mm de dimetro y en las condiciones de 1000W/m2 de energa total recibida, con un rendimiento de este tipo de dispositivo del orden del 12 al 14 %, pudiendo suministrar una potencia del orden de 1 Watt. Este disco se comporta como un generador elemental de tensin 0,58 Volt a circuito abierto y puede suministrar en condiciones de corto circuito unos 2,3 Ampere.

Estas clulas se agrupan en serie de 35, formando lo que se denomina paneles solares como el que vemos en la figura.

Se pueden encontrar modelos de los siguientes valores:

Potencia (tpica + 10%)42,0 W

Corriente tpica en carga2,9 A

Tensin tpica en carga14,5 V

Corriente de cortocircuito3,26 A

Tensin de circuito abierto18,0 V

La instalacin tpica de los paneles solares se debe a un esquema como el siguiente:

El panel solar se acopla a un cargador de bateras, que permite la acumulacin de energa. Por eso, se emplea una batera de acumuladores que carga durante las horas de mayor radiacin y devuelve durante las horas nocturnas. A la salida se le debe agregar, un convertidor contnua-alterna de tipo electrnico.

CENTRALES MAREOMOTRICES

En los lugares en que los mares manifiestan grandes variaciones de nivel a lo largo del da, es posible construir aprovechamientos hidroelctricos.Si se practica un canal o conducto entre ambas costas, es posible hacer circular el agua en la direccin del desnivel. Interponiendo una presa y una central con turbina tipo bulbo reversible para aprovechar los dos sentidos de circulacin, se obtienen un aprovechamiento.

Los estudios hechos hace tiempo permitieron conocer que es posible la implantacin de 50 grupos de una potencia de 12 Mw cada uno.

En este tipo de central, la potencia no puede estar disponible a voluntad, sino en los perodos de desnivel. Por sta causa, es posible el empleo de stas centrales acopladas a sistemas interconectados.

COMPARACIN DE DIFERENTES TIPOS DE CENTRALES

CentralRango de potenciaInversin U$S/KW

HidrulicaDesde unidades de MW hasta miles de Mw1000 a 4500

Trmicas a vaporDesde unidades de MW hasta algunos GW1000 a 1300

Atmicas500 MW (aprox.)3000

Turbogas20 a 100 MW300

DieselDesde unidades de KW hasta 4 5 MW1000

Mareomotrices200 (aprox.)

Geotrmicas400 MW (aprox.)

SolaresDesde unidades de KW hasta 1 MW50000 a 100000

ElicasDesde unidades de Kw hasta 1 MW1000 a 3000

Conclusin

Como conclusin final se obtiene que la construccin e instalacin de una central de generacin elctrica es una manera de transformar los diversos tipos de energa existentes en la Tierra en energa elctrica; de acuerdo a muchos aspectos muy importantes; como que tipo de demanda se debe satisfacer, de acuerdo al lugar, caractersticas de los diferentes tipos de centrales, dems condiciones externas, etc. De acuerdo a todos estos aspectos se adopta un tipo de central acorde con las necesidades existentes.

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