Centrales Eléctricas

Y

Canalizaciones

Trabajo Práctico Nº4

Alumno: Técnico Norberto Diego Rivero

4to Año comisión La Matanza

Profesor: Ing Sagarna Pablo

Año 2012

HIDROELÉCTRICA PIEDRA DEL ÁGULA

Esta central, es una generadora de energía eléctrica cuya central está emplazada sobre el Río Limay a 250km al sur de la ciudad de Neuquén.La central tiene una potencia instalada de 1.400MW, lo que la convierte en una pieza clave del Sistema Eléctrico Nacional. La planta dispone de 4 unidades generadoras de 350MW de potencia cada una, equipadas con turbinas del tipo Francis de eje vertical con cámara espiral de acero.El equipamiento electromecánico para la operación y el control de la central es altamente confiable y probado en numerosas obras hidroeléctricas del mundo. Este equipamiento ha sido perfeccionado en la central mediante la instalación de un sistema de monitoreo continuo del generador que permite realizar, durante el funcionamiento, un seguimiento minucioso de las condiciones de trabajo de las unidades.La central se encuentra conectada al Sistema Argentino de Interconexión (SADI) mediante al cual la energía generada por HPDA puede ser transportada a la mayor parte del territorio nacional.

Desarrollo de la ObraEn el mes de Marzo de 1985 se dio comienzo a los trabajos de construcción de la obra civil de este gran complejo, siendo el mayor emprendimiento iniciado por, entonces, HIDRONOR.Dos años más tarde, en enero del año 1987, se realizo el desvió del Rió Limay haciéndolo discurrir por canal contiguo al actual aliviadero.El desarrollo de la Obra demando la participación de 3.800 profesionales, técnicos y obreros, y genero una población semi estable de 9.000 habitantes en el año 1990.El aprovechamiento Hidroeléctrico Piedra del Águila está constituido por dos cierres frontales al valle del Rió. Uno de ellos es perpendicular al cauce actual, materializado por una presa de hormigón que incluye un aliviadero de crecidas, descargador de fondo, obras de toma, tuberías a presión y una central Hidroeléctrica al pie de la presa. El segundo cierre, en margen izquierda sobre un antiguo cauce rellenado (paleo cauce), se efectiviza mediante cortinas de impermeabilización y drenaje ejecutadas desde galerías conjuntamente con un sistema de drenaje de aguas abajo.Las principales características del aprovechamiento Hidroeléctrico de Piedra del Águila son:

Presa:Es de gravedad, construida en hormigón convencional y de sección transversal trapecial. Su eje se extiende desde la margen izquierda en dirección perpendicular hacia el centro del cauce, girando luego suavemente hasta encontrar el estribo en margen derecha, formando un embalse de 292 km2.Esta impotente presa alcanza 170 m de altura desde su fundación en la roca sana y demando 3.600.000 m3 de hormigón.El llenado del embalse motivo la ejecución de importantes obras como la reubicación de las rutas Nº 40 y 237 y la construcción de puentes carreteros sobre los ríos Collon Cura y Pichi Picun Leufú.Además se debió relocalizar la Colonia Paso Flores, en la Provincia de Rió Negro, y el asentamiento indígena de Pilquiniyeu del Limay.

ALIVIADEROSobre la orilla oeste, el aliviadero posee una cresta vertedora controlada por 4 compuertas radiales de 19,4 metros de altura y 15 metros de ancho. Se operan con servomecanismos, para permitir la descarga de hasta 10.000 m3/seg. En un canal revestido excavado en la roca. Este canal se estrecha aguas abajo terminando en un disparador tipo salto de ski.

OBRAS DE TOMA Y CONSTRUCCIONLas 6 tomas de tipo abocinada convencional, situadas en la cara de aguas arriba de la presa.La entrada de cada toma se encuentra protegida por rejas que son accionadas desde el coronamiento.Aguas debajo de las rejas se sitúan dos cámaras por el alojamiento de los paneles de ataguías de mantenimiento y de las compuertas de operación. Las ataguías son operadas por medio de un postigo grúa y las compuertas por servomecanismos.Luego de la cámara de compuertas el agua fluye a través de una transición curva de hormigón hacia una sección circular. A partir de allí, se extienden las tuberías forzadas, embustidas en el cuerpo de la presa.

DESCARGADOR DE FONDOEs un elemento de seguridad para permitir la rápida reducción del nivel del embalse en casos de emergencias y se utilizo para el desvió del rió (en una segunda etapa de la construcción).Consta de tres conductos embutidos en dos módulos de la presa, con sus embocaduras en cara aguas arriba de la misma.

En la cara aguas abajo dichos conductos dan orígenes a tres canales que permiten la restitución del los caudales del río. La operación del descargador de fondo se realiza a través de un doble juego de compuertas localizadas al final de los conductos.

CENTRAL HIDROELECTRICAUbicada al pie de la presa, la central aloja las maquinas, posee una área de montaje, especialmente concebida y adosada a ella se encuentra sobre margen este un edificio anexo donde se han instalado la sala de control y las oficinas de la presa.La central alberga 4 turbinas, las correspondientes generadores, un banco de transformadores para cada generador y equipos de maniobra, control y auxiliares.Las turbinas son d reacción de eje vertical tipo Francis con cámara espiral de chapa de acero y tubo de aspiración acomodado.Los generadores, de 350 MW cada uno, están asociados a bancos de tres transformadores monofásicos conectados mediante interruptores a un sistema de doble barra blindado y aislado.La concepción de la obra ha previsto una futura ampliación en la Central mediante la instalación de las maquinas adicionales con ubicación en margen oeste en el canal resultante de las obras de desvío inicial del río.La descarga de la central se efectúa por un canal de retribución, revestido y en contra pendiente de 100 metros de largo y 112 metros de ancho.

PALEO CAUCEOtro aspecto que convierte a Piedra del Águila en una obra singular es la presencia, en margen Oeste, de un antiguo cauce del río, relleno con material aluvional y sepultado bajo cloacas basálticas que fue necesario impermeabilizar.Su tratamiento consistió en la ejecución de una pared diafragma de hormigón de vinculación entre los paleo cauce y la presa y en cortinas de impermeabilización y drenaje en el cuerpo de paleo cauce. Además existe u sistema de drenaje por bombeo inmediatamente aguas abajo del agua tratada.

ENERGIA RENOVABLE Y NO CONTAMINANTEHoy, la energía eléctrica renovable y no contaminante que genera Hidroeléctrica Piedra del Águila se transmite a todo el país a través del Sistema Argentino de interconexión (SAID), llegando a los usuarios en forma directa y confiable, con mejores precios y con una calidad superior de un suministro eléctrico.Pero estas múltiples ventajas en el abastecimiento de energía eléctrica no son el único objetivo de esta importantísima obra.Su magnífica presa de 3.050.000 m3 de hormigón y 820 m de longitud de coronamiento embalse 12.400 Hm3 de agua. Integra junto a otras presas de la región de un sistema controlado por la Autoridad Inter jurisdiccional de Cuencas de los Río Limay y Río Negro (AIC); para regular las crecidas que antiguamente asolaban los bienes y las propiedades de os habitantes, como así también para asegurar la superficie disponibilidad de agua para el uso humano y el riesgo.Actualmente, ingenieros, técnicos, operadores y administrativos, todos con sus respectivas familias, están radicadas en esta localidad, donde se han constituido dos barrios con un total de 50 viviendas. Así, Piedra del Águila cuenta hoy con un número de familias que componen un grupo de más de 50 personas que hayan sumado e integrado a las distintas actividades de su comuna.

Río Limay

Caudal medio anual 713 m3/seg

Caudal máximo probable 18.900 m3/seg

PresaTipo de gravedadVolumen de hormigón 2.780.000 m3Altura máxima sobre la fundación 170 mtsLongitud del coronamiento 820 mts

PaleocauceExcavación de túneles 3.363 mtsLongitud de la barrera impermeable 1.220 mtsProfundidad máxima 200 mtsVolumen inyectado 67.200 m3

Embalse (a nivel 592 msnm)Superficie del espejo de agua 292 km2Longitud máxima 100 kmCapacidad total 12.400 hm3Nivel máximo normal de verano 592 msnmNivel máximo normal de invierno 586 msnmNivel mínimo de funcionamiento normal 564 msnm

Toma y tuberías a presiónNúermo de tomas 6Número de conductos 4Diámetro de los conductos 9 mts

Central hidroeléctricaNúmero de grupos 4Caudal turbinable (en cada grupo) 350 m3/segPotencia instalado de cada grupo 350MWPotencia instalada total 1.400MWSalto nominal 108 mtsVelocidad de rotación 125 rpmGeneración media anual 5.500GWh

Aliviadero de crecidasCapacidad máxima 10.000 m3/segNúmero de compuertas 4Tipo de disipador salto de ski

Imagen de un generador

Vista aérea del embalse.

Autor Norberto Diego Rivero 4to año Comisión La Matanza

Central térmica independencia

La Central Térmica Independencia, está ubicada en la provincia de Tucumán, que estuvo fuera de servicio durante un largo tiempoEn 2008, el Grupo Albanesi adquirió la Central Independencia a Centrales Térmicas del Noroeste SA (Ctnoa), del Sindicato de Luz y Fuerza. La localización de la central es destacable: se encuentra próxima a las líneas de alta tensión y, además, cuenta con abastecimiento de gas natural -necesario para la producción de electricidad-, ya que está conectada al Gasoducto Norte debido a que la central será dual, lo que significa que puede usarse tanto con gas natural como con gasoil.Está previsto que en una segunda etapa se agregue la conversión a ciclo combinado, aprovechando así el calor residual de los gases de escape producidos en la turbina de gas, lo que llevará la potencia total de la central a 165 MW.El pasado 31 de Agosto de 2011 se reinauguró la Central Térmica Independencia en Tucumán. La misma contó con al presencia del Gobernador José Alperovich, el intendente Domingo Amaya. Mientras tanto la presidenta, Cristina Fernández, fue la encargada de inaugurar la central mediante una videoconferencia. La central generará en una primera etapa 120MWQue cuenta con dos nuevas turbinas, de marca Pratt & Whitney, que aportarán 120 MW al sistema interconectado nacional. El proyecto fue oportunamente presentado por la primera mandataria nacional, y forma parte de una iniciativa que comprende una inversión global por $ 730 millones para la incrementar 240 MW al sistema interconectado nacional, mediante la ampliación de tres de sus centrales eléctricas, una en Córdoba, otra en Santiago del Estero y la de Tucumán.La central, que estuvo fuera de servicio durante un largo tiempo, se completará en una segunda etapa con la conversión a ciclo combinado, lo que elevará su potencia total a 165 MW. Eso representa casi el 70% del consumo energético total en San Miguel de Tucumán, señaló el presidente del grupo inversor. En el predio también se encuentra instalada una Estación de Maniobras en 132 kv y líneas de Alta Tensión que permitirá evacuar la energía producida a través del Sistema de Interconexión Nacional. La Central cuenta con abastecimiento de gas natural, dado que está conectada al Gasoducto Norte a través de un by pass físico propio. Además, las turbinas podrán generar con combustible líquido. Por este motivo fueron instalados dos tanques para almacenamiento de Gas Oil con una capacidad de total de 13 millones de litros.

La obra comprende la instalación de dos nuevas turbinas de 60 MW (Pratt & Whitney), en ciclo abierto, aportando 120 MW al sistema.

Centrales termoeléctricas de ciclo combinado

En la actualidad se están construyendo numerosas centrales termoeléctricas de las denominadas de ciclo combinado, que son un tipo de central que utiliza gas natural, gasoil o incluso carbón preparado como combustible para alimentar una turbina de gas. Luego los gases de escape de la turbina de gas todavía tienen una elevada temperatura, se utilizan para producir vapor que mueve una segunda turbina, esta vez de vapor. Cada una de estas turbinas está acoplada a su correspondiente alternador para generar energía eléctrica.Normalmente durante el proceso de partida de estas centrales solo funciona la turbina de gas; a este modo de operación se lo llama ciclo abierto. Si bien la mayoría de las centrales de este tipo pueden intercambiar el combustible (entre gas y diesel) incluso en funcionamiento.Como la diferencia de temperatura que se produce entre la combustión y los gases de escape es más alta que en el caso de una turbina de gas o una de vapor, se consiguen rendimientos muy superiores, del orden del 55%.

Ventajas:

Son las centrales más baratas de construir (teniendo en cuenta el precio por megavatio instalado), especialmente las de carbón, debido a la simplicidad (comparativamente hablando) de construcción y la energía generada de forma masiva.Las centrales de ciclo combinado de gas natural son mucho más baratas (alcanzan el 50%) que una termoeléctrica convencional, aumentando la energía térmica generada (y por tanto, las ganancias) con la misma cantidad de combustible, y rebajando las emisiones citadas más arriba en un 20%, quedando así en 0,35 kg de CO2, por kWh producido.

Inconvenientes:El uso de combustibles calientes genera emisiones de gases de efecto invernadero y de lluvia ácida a la atmósfera, junto a partículas volantes que pueden contener metales pesados.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 rentabilidad económica.Sus emisiones térmicas y de vapor pueden alterar el microclima local.Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales debido a los vertidos de agua caliente en éstos.Su rendimiento es bajo, a pesar de haberse realizado grandes mejoras.

Punto n°2 del TP 4

2 - Imagine que la compañía eléctrica que suministra energía eléctrica a la ciudad en la que vive deja de hacerlo por razones desconocidas. Por este motivo la DGCyE solicita a cada uno de los establecimientos de Educación Técnica que realice un informe técnico centrado en el análisis de la generación de energía de forma alternativa; teniendo en cuenta las siguientes opciones:• Eólica• Solar• Unas opciones que la escuela proponga

Para abordar esta propuesta deberán tener en cuenta: potencia de consumo eléctrico en horarios normales y pico; coseno α y comportamiento de fase entrelíneas. Será necesario valuar precios posibles de equipamiento y cuantificar los resultados, rendimiento del generador, ventajas o desventajas de las diferentes propuestas.A partir del diagnóstico y análisis de la situación y a modo de conclusión fundamente una respuesta en el informe dando solución a esta problemática energética.

3 - Si quisiéramos escalar la propuesta para dar respuesta a toda la ciudad; ¿cree que es viable?, ¿Por qué?4 - Realizar un cuadro comparativo entre las siguientes centrales:TERMONUCLEAR; TERMOSOLAR; GEOTÉRMICA; TÉRMICA CONVENSIONAL: Turbo Vapor (TV); Turbo Gas (TG) y Ciclo Combinado (CC); HIDRÁULICA; EÓLICA Y FOTOVOLTAICA. Tener en cuenta los siguientes aspectos:• Impacto medio ambiental• Costo de la generación $/KW• Relación: tiempo de construcción

Informe preliminar

¿Qué es la energía eólica?Es renovable, ecológica y respetuosa con el medio ambiente. Así es la energía eólica, la cual se está convirtiendo en uno de los métodos más extendidos y productivos para generar energía eléctrica a nivel mundial. Hoy en día, esta fuente de energía se aplica tanto a gran escala, como en pequeñas instalaciones. La energía eólica es la que utiliza la fuerza del viento para generar electricidad. Para ello se hace uso de los aerogeneradores, los cuales mueven una turbina y consiguen transformar la energía cinética del viento por energía mecánica. La cantidad de energía que se puede obtener está en función del tamaño del "molino". A mayor longitud de las aspas, se obtiene más potencia y por lo tanto más energía. El tamaño de estos modernos molinos de viento suele variar, ya que existen unidades que van desde los 400 W y un diámetro de 3 metros. Utilizados para el uso doméstico de las casas, hasta los aerogeneradores comerciales instalados por empresas de electricidad que llegan a tener una potencia de 2,5 MW y 80 m. de diámetro de aspas.Condiciones para la instalación de la energía eólicaPara un buen rendimiento de los aerogeneradores es necesario hacer un estudio previo del emplazamiento donde estará ubicado, así como cumplir una serie de requisitos. Lo primero que se tiene que hacer es una medición del viento a diferentes alturas y comprobar su

dirección y su velocidad. Este primer paso, conocido como la "rosa de los vientos", deberá de durar como mínimo un año. De esta manera, no sólo se podrá conocer cuál será la mejor posición para colocar los aerogeneradores, sino también servirá para corroborar que la ubicación es adecuada para instalar un parque eólico.Una vez que se ha hecho el estudio sobre el viento, será necesario tener en cuenta algunos aspectos relacionados con el entorno. En este sentido, se debe de respetar la avifauna del entorno, mantener la lejanía con los núcleos urbanos para evitar la contaminación acústica de los parques eólicos, instalar los aerogeneradores en suelo no urbanizable, así como evitar la interferencia con señales electromagnéticas del entorno, como señales generadas por torres de telefonía, radio o televisión.

Ventajas La energía eólica comienza a tener cada vez más un posicionamiento creciente en la producción de energía y el reconocimiento de ser una de las menos contaminantes y seguras en el panorama energético.Pero la energía eólica, tan beneficiosa para algunos, aún sigue suscitando fuertes debates sobre su viabilidad y sostenibilidad. A través del camino recorrido durante estos años, en la búsqueda de energías alternativas para la sustitución de las fuentes de energía fósiles, la energía eólica ha sabido sortear estos debates y su desarrollo e implantación continúan imparables. ¿Cuáles son las ventajas que le han permitido sobrevivir y convertirla en una de las energías líderes dentro del amplio abanico de las energías renovables?1. Bajo poder contaminante. La energía eólica es, después de la energía solar, la campeona. La energía generada a través de aerogeneradores es la que menor impacto tiene sobre el medio ambiente, debido a que durante su proceso de generación no lleva implícito proceso de combustión, de manera que los impactos originados por los combustibles durante su extracción, transformación y combustión beneficia la atmósfera, el suelo, el agua, la fauna, la vegetación, etc.2. Más energía. Cuando nos referimos a la cantidad de energía producida en sustitución de las fuentes de energía fósil, la electricidad que llega a producir un aerogenerador alcanza una capacidad de energía similar a la de 1.000 Kg de petróleo, evitando que se quemen diariamente miles de litros de este combustible. A su vez, ingentes cantidades de carbón dejan de ser usadas en las centrales térmicas, evitando las emisiones de toneladas de CO2. Es decir, la energía eólica evita el envío a la atmósfera de miles de toneladas de gases contaminantes producto de la combustión del carbón y el petróleo.

3. Impacto menos agresivo en el suelo. Otra ventaja beneficiosa para nuestro entorno es que la generación de energía eólica no tiene un impacto tan agresivo sobre la composición del suelo o su erosionabilidad, como si lo son los combustibles fósiles, ya que no se produce ningún contaminante que incida sobre éste, vertidos o grandes movimientos de tierras.4. El agua, inalterada. Asimismo, la energía eólica no produce alteraciones sobre las fuentes de agua, al no hacer uso de ellas durante la producción de energía, y no producir residuos o vertidos sobre los acuíferos.5. Impacto medioambiental 0 en su transporte. La energía producida por el viento, comparada con otros combustibles, como el gas, el petróleo o el carbón, tiene un impacto cero sobre nuestro entorno natural en el momento de ser transportada, pues no emplea tuberías, barcos o camiones. Esta característica, además de abaratar sus costes, la hace aún más atractiva para reducir el impacto ambiental, en tanto reduce el tráfico marítimo y terrestre, elimina la construcción de refinerías y suprime los riesgos añadidos que conllevan el transporte de petróleo o de residuos nucleares. En suma, la generación de energía eléctrica por medio del viento no produce gases tóxicos, no contribuye al efecto invernadero, no destruye la capa de ozono y no origina residuos contaminantes.

Costes de la energía eólicaOtro de los puntos controvertidos sobre el uso de la energía eólica es su coste, aparentemente alto, pero este ha dejado de ser un problema y actualmente es una de las fuentes más baratas, hasta llegar a competir en rentabilidad con fuentes energéticas tradicionales, consideradas de muy bajo coste, como las centrales térmicas de carbón, las centrales de combustible e incluso con la energía nuclear. Pero sobre todo, si miramos los costes a largo plazo, si pensamos en los costes que representan para una sociedad la reparación de los daños medioambientales generados por las energías convencionales, la energía eólica es, sin duda, mucho más barata que sus competidoras.Parques eólicos, un sistema rentableUna turbina puede llegar a su mayor productividad cuando el viento alcanza los 40 km/h, un rendimiento medio a los 19 km/h y deja de funcionar automáticamente cuando desciende a 10 km/h. El sistema más rentable para recolectar la energía producida por estos aerogeneradores se encuentra en los parques eólicos, grupos de molinos que transfieren energía eólica a la red eléctrica. Cada turbina de estos parques, en condiciones óptimas, tiene una vida útil de 25 años y, cuando esto sucede, su desmantelamiento no deja huellas sobre el terreno.Actualmente, las investigaciones sobre los aerogeneradores están dirigidas a la búsqueda de sensores y software que permiten monitorizar constantemente las fuerzas del viento ejercidas sobre las aspas de las turbinas. De esta manera se lograría, como en las alas de los aviones, que las turbinas tengan una "superficie de control" y alerones simples para cambiar las características aerodinámicas de las aspas. De lograrse a corto plazo esto, permitiría, no solo un control inteligente de las fuerzas del viento, sino un aprovechamiento óptimo en todo momento.Por otro lado, los parques eólicos han generado una fuerte controversia al interior de los grupos ambientalistas por el impacto que generan sobre el paisaje los gigantes del viento y la muerte de las aves migratorias producida por los aerogeneradores. Para paliar esta desventaja, se han trasladado algunos parques eólicos dentro del mar y, aunque dicha tecnología aún sigue en constante evolución, algunos expertos consideran que la fuerza del viento marítimo es el futuro de la energía eólica y, de paso, la generación de la energía eléctrica en sustitución de las energías convencionales.

Desventajas Aspectos técnicosDebido a la falta de seguridad en la existencia de viento, la energía eólica no puede ser utilizada como única fuente de energía eléctrica. Por lo tanto, para salvar los "valles" en la producción 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 o hidroeléctricas que cuenten con embalse de regulación). Sin embargo, cuando respaldan la eólica, las centrales de carbón no pueden funcionar a su rendimiento óptimo, que se sitúa cerca del 90% de su potencia. Tienen que quedarse muy por debajo de este porcentaje, para poder subir sustancialmente su producción en el momento en que afloje el viento. Por tanto, en el modo "respaldo", las centrales térmicas consumen más combustible por kWh producido. También, al subir y bajar su producción cada vez que cambia la velocidad del viento, se desgasta más la maquinaría.

Además, la variabilidad en la producción de energía eólica tiene 2 importantes consecuencias:Para evacuar la electricidad producida por cada parque eólico (que suelen estar situados además en parajes naturales apartados) es necesario construir unas líneas de alta tensión que sean capaces de conducir el máximo de electricidad que sea capaz de producir la instalación. Sin embargo, la media de tensión a conducir será mucho más baja. Esto significa poner cables veces más gruesos, y a menudo torres más altas, para acomodar correctamente los picos de viento.Es necesario suplir las bajadas de tensión eólicas "instantáneamente" (aumentando la producción de las centrales térmicas), pues si no se hace así se producirían, y de hecho se producen apagones generalizados por bajada de tensión. Este problema podría solucionarse mediante dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica. Pero la energía eléctrica producida no es almacenable: es instantáneamente consumida o perdida.Además, otros problemas son:Técnicamente, uno de los mayores inconvenientes de los aerogeneradores es el llamado hueco de tensión. Ante uno de estos fenómenos, las protecciones de los aerogeneradores con motores de jaula de ardilla se desconectan de la red para evitar ser dañados y, por tanto, provocan nuevas perturbaciones en la red, en este caso, de falta de suministro. Este problema se soluciona bien mediante la modificación de la aparamenta eléctrica de los aerogeneradores, lo que resulta bastante costoso, bien mediante la utilización de motores síncronos aunque es bastante más fácil asegurarse de que la red a la que se va a conectar sea fuerte y estable.Uno de los grandes inconvenientes de este tipo de generación, es la dificultad intrínseca de prever la generación con antelación. Dado que los sistemas eléctricos son operados calculando la generación con un día de antelación en vista del consumo previsto, la aleatoriedad del viento plantea serios problemas. Los últimos avances en previsión del viento han mejorado muchísimo la situación, pero sigue siendo un problema. Igualmente, grupos de generación eólica no pueden utilizarse como nudo oscilante de un sistema.Además de la evidente necesidad de una velocidad mínima en el viento para poder mover las aspas, existe también una limitación superior: una máquina puede estar generando al máximo de su potencia, pero si el viento aumenta lo justo para sobrepasar las especificaciones del aerogenerador, es obligatorio desconectar ese circuito de la red o cambiar la inclinación de las aspas para que dejen de girar, puesto que con viento de altas velocidades la estructura puede resultar dañada por los esfuerzos que aparecen en el eje. La consecuencia inmediata es un descenso evidente de la producción eléctrica, a pesar de haber viento en abundancia, y otro factor más de incertidumbre a la hora de contar con esta energía en la red eléctrica de consumo.

La energía solar

La energía solar es una fuente de energía renovable que se obtiene del sol y con la que se pueden generar calor y electricidad. Existen varias maneras de recoger y aprovechar los rayos del sol para generar energía que dan lugar a los distintos tipos de energía solar: la fotovoltaica (que transforma los rayos en electricidad mediante el uso de paneles solares), la fototérmica (que aprovecha el calor a través de los colectores solares) y termoeléctrica (transforma el calor en energía eléctrica de forma indirecta). En estas páginas encontrarás información sobre la energía solar, sobre sus ventajas y desventajas y muchas curiosidades y noticias.

Que es la energía solar:Se calcula, a pesar de que en nuestra mente no seamos capaces casi ni de comprender esas cifras, que aunque el Sol ha brillado ya durante cinco mil millones de años, todavía no ha llegado ni a la mitad de su existencia. También que, si no seguimos al ritmo que llevamos, cada año arroja sobre la Tierra una energía cuatro mil veces mayor de la que necesitamos. La energía solar es una energía que, en el caso de un país con una situación geográfica tan privilegiada como es España, por ejemplo, supone una cantidad de 1.500 kilovatios a la hora. Una energía tan inmensa que es la responsable de la vida de todos los organismos y de los flujos de la atmósfera y los mares. Pero, ¿qué es exactamente la energía solar? ¿Qué podemos obtener del Sol? Principalmente, dos cosas: calor y electricidad. Hay varias maneras de recoger los rayos que cada día emite el Sol sobre la Tierra:- Energía solar foto térmica: aprovecha el calor en sí mismo gracias a unos colectores solares que reciben el calor del sol y lo transfieren a un fluido de trabajo. El calor se utiliza entonces para calentar edificios, agua, mover turbinas, secar granos o destruir desechos peligrosos, entre otros usos.

- Energía solar fotovoltaica: transforma los rayos en electricidad a través de los paneles solares o de las células fotovoltaicas. Los paneles solares, que están fabricados por silicio (el segundo elemento más abundante de que disponemos, después del oxígeno) que, junto con otros materiales, y al ser excitado por la luz solar, permite que se muevan los electrones y se genere una corriente eléctrica directa. Las células fotovoltaicas, por su parte, atrapan los fotones de la luz solar liberando con ello una carga que se convierte en electricidad.

- Energía termoeléctrica: transforma el calor solar en energía eléctrica de una forma indirecta, ya que se trata de una combinación de las dos primeras: se aprovecha la energía solar foto térmica para obtener electricidad. Para ello, utilizan grandes sistemas de espejos móviles que concentran rayos solares en un punto específico calentando así un fluido. Ese fluido luego se aprovecha para producir electricidad mediante un generador.

La energía solar no sólo tiene usos prácticos mediante los cuales podemos calentar casas o hacer funcionar máquinas. En realidad, todas las energías renovables, excepto la geotérmica, requieren de la fuerza del Sol.Podría decirse que la energía solar es una de las más limpias de las que utilizamos hoy en día, puesto que no produce ruido ni contaminación, además de que tiene, como ya hemos visto, una larga (por no decir inagotable) vida. Sin embargo, también tiene alguna desventaja, y es que está sometida a constantes fluctuaciones: cuando más la necesitamos, es decir, en invierno, es cuando menos puede darnos, puesto que la radiación del Sol es menor. Asimismo, también depende, por supuesto, de la situación geográfica, por lo que no todos los países, ni siquiera todas las ciudades, pueden disfrutar de ella con la misma facilidad que el nuestro. Además, y a pesar de los avances, la tecnología para su aprovechamiento todavía es cara para el consumidor.En cualquier caso, el Sol es una energía que necesitamos para el funcionamiento de todos los seres vivos de nuestro planeta, al menos, de momento, por lo que no podemos dejar que se apague.

Conviene conocer los beneficios del uso de las energías renovables, ya que es el mejor modo de concienciar a la ciudadanía. Por su climatología y su localización geográfica, con muchas horas de sol al año, España cuenta con condiciones óptimas para disfrutar de las ventajas de la energía solar en sus tres tecnologías: fotovoltaica, térmica y termoeléctrica. ¡Te invitamos a conocerlas! Como sucede con cualquier otra fuente renovable, las principales ventajas de la energía solar residen en que es un recurso limpio, es decir, respetuoso con el medio ambiente, e inagotable, puesto que su materia prima es el Sol.La energía solar fotovoltaica produce electricidad; la solar térmica se usa para producir calor para cocinar, agua caliente sanitaria o calefacción; y la termoeléctrica para generar electricidad y generación de calor, principalmente para procesos industriales.En países como España, que no son autosuficientes en materia de energía, disponer de fuentes propias como es el caso de la energía solar es algo estratégico, porque disminuye la necesidad de importar combustibles fósiles, como el petróleo o el gas. Ser menos dependientes de estas fuentes de energía importadas supone un ahorro económico muy importante y, también, una significativa reducción de las emisiones contaminantes. Incluso hay expertos que aseguran que las energías renovables, incluida la energía solar, podrían sustituir por completo el empleo de combustibles fósiles en nuestro país.Pero, en un entorno doméstico, pocas personas saben que las instalaciones de energía solar requieren muy poco mantenimiento y son muy fiables y duraderas. Por ejemplo, la garantía de la producción de los paneles solares es de 25 años, con una vida útil alrededor de los 35 años, con el mantenimiento adecuado. Estas instalaciones para viviendas no producen deshechos,

residuos, ni humos o malos olores y son prácticamente invisibles, ya que se pueden colocar en el tejado.

Energía para zonas desfavorecidas y aisladasEn zonas rurales y aisladas, por ejemplo, la energía solar fotovoltaica puede proveer de electricidad a una comunidad o a una sola vivienda, y la energía solar térmica proporciona agua caliente sanitaria y calefacción. Por ello, la energía solar es un sistema muy adecuado para países en vías de desarrollo.Se calcula que aproximadamente el 40% de los captadores solares instalados en el mundo se encuentran en China. La energía que generan permite abastecer de agua caliente a 10 millones de familias, lo que supone un ahorro de 6,3 millones de toneladas de carbón al año, o lo que es lo mismo, ¡evitar la emisión de más de 13 millones de toneladas de CO2!A medida que la energía solar va ganando competitividad, gracias a los avances tecnológicos y la mejora de los procesos de producción, sumará a sus ventajas el resultar igual o más barata que los combustibles fósiles, pero libre de sus inconvenientes.

Energía geotérmica

Energía geotérmica es aquella energía obtenida mediante el aprovechamiento del calor del interior de la tierra. A diferencia de otras fuentes de energía renovable que dependen directamente o indirectamente de la influencia del sol, la energía geotérmica proviene del interior del planeta. El término geotermia se refiere a la energía térmica producida en el interior de la Tierra. Como fuente de energía es esencialmente inagotable. Los yacimientos geotérmicos, si se gestionan de una manera correcta, pueden mantener su producción de energía indefinidamente.

Según el gobierno de Chile, este país podría abastecerse completamente de esta energía limpia y totalmente renovable como alternativa a los destructivos mega-proyectos de represas en los prístinos ríos del sur. Es más, Chile cuenta con recursos geotérmicos desde la I a la X Región y más de 120 de estos ya están identificados.

“Afortunadamente Chile es un país con un gran potencial geotérmico al estar ubicado en el cordón de fuego del Pacífico. Algunas estimaciones de expertos en la materia, estiman que el potencial eléctrico de la geotermia en Chile podría llegar a 16.000 MW, monto superior a toda la capacidad instalada actualmente en el país.”

Las Universidades de Chile y Técnica Federico Santa María, a través de una importante investigación, confirman la existencia de un gran potencial geotérmico en Chile.Según los datos obtenidos en el informe llamado “Aporte Potencial de Energías Renovables no Convencionales y Eficiencia Energética a la Matriz Eléctrica 2008-2025″. El uso de las energías renovables no convencionales (eólica, solar, geotérmica y biomasa) podrían aportar de 40 mil GW/h y 7.100 MW de potencia, al abastecimiento eléctrico del Sistema Interconectado Central (SIC).

Estas plantas tienen un impacto ecológico mínimo ya que su único desecho industrial es el vapor. Estas plantas de energía geotérmica no son conceptuales o alternativas para el futuro, sino que alternativas reales que ya existen en varias partes del mundo. Lo único que falta es en países como Chile es la voluntad de la masa crítica para demandar estas alternativas para que sean formalizadas por grupos inversionistas.

VentajasEs una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior.Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo y el carbón.Sistema de gran ahorro, tanto económico como energético.Ausencia de ruidos exteriores.Los recursos geotérmicos son mayores que los recursos de carbón, petróleo, gas natural y uranio combinados.[cita requerida]No está sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede mantenerse a precios nacionales o locales.El área de terreno requerido por las plantas geotérmicas por megavatio es menor que otro tipo de plantas. No requiere construcción de represas, tala de bosques, ni construcción de conducciones (gasoductos u oleoductos) ni de depósitos de almacenamiento de combustibles.La emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero, es inferior al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión.DesventajasEn ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc.Contaminación térmica.Deterioro del paisaje.No se puede transportar (como energía primaria).No está disponible más que en determinados lugares.

Conclusión:

Pensé, en el consumo de una escuela-fabrica técnica con un consumo expresado en KW el cual desgloso de coeficiente de utilización y simultaneidad haciendo un promedio de consumo en horas pico con el siguiente cuadro de consumo.La siguiente pagina de la secretaria de medioambiente y desarrollo de la Nación me resulto de utilidad para calcular costos y tipos de tecnologías usadas en argentina http://www.ambiente.gov.ar/?idarticulo

Centro de mecanizado: 60 KWAlesadoras: 32 KWTornos: 66 KWHorno de tratamiento térmico 120 KWAccesorios: 12 KW Iluminación: 9 KW

Lo que me da un consumo total aproximado de 300 KW Con un coseno α de 0,9 tengo una potencia aparente de 330 KVA

Por lo que si tuviera que reemplazar la fuente de electricidad, que me brinda la distribuidora local, en mi caso Edenor si lo tuviera que reemplazar por energía solar tiene un costo de instalación de, Kw instalado es de U$S 3.500 a 7.000 /kw y de U$S 0.16 a 0.25 Kw/h. por lo que si tengo que implementar la solución de energía solar para el consumo de la escuela varia en el rango de los 1050000 U$S a 2250000 U$S un costo sumamente elevado para una institución pública.Si tuviera que implementar la solución de energía eólica tendría que disponer de un área de 1 km2 con 16 turbinas 450/500 kw de capacidad se puede generar 23 Gw/año.¿Cuánto sale instalar un molino? U$S 2.500/kw. Una escuela en Castelli se abastece con un molino de 2kw. Las potencias aumentan con las variaciones en la velocidad del viento. La forma de medición del viento es en metros por segundo (m/s), cuando su velocidad supera los 4 m/s (equivalente a 14km/h) es apto para instalaciones eólicas. Razón por la cual descarto la posibilidad de instalación de parques eólicos, ya que carecemos del espacio físico y de las condiciones climáticas para que trabajen los aerogeneradores.Esta opción queda descartada totalmente. Ídem con generadores geotérmicos.Para encarar la utilización de energías alternativas hay que adecuarse a cada geografía, y realidad económica, nosotros en el ámbito urbano no disponemos de muchas opciones de implementación de energía a nivel del consumo solicitado. Y más si la idea es escalarlo a nivel de alimentar un pueblo o una ciudad.Lamentablemente aun no contamos con la tecnología para generar otro tipo de energía que se adecue al problema planteado, es un tema de constante estudio y trabajo por parte de los grandes laboratorios y universidades para encontrar energías limpias renovables, que reemplacen el uso de combustibles fósiles. En argentina es necesario contar con varias centrales generadoras de energía eléctrica para abastecer el consumo de energía creciente año tras año.Por ahora tendremos que pedir a la DGCyE que tramite la reconexión a la empresa distribuidora de energía local, ya que aun no será posible reemplazar la energía suministrada por energías alternativas, algunas por costo de instalación y/o por imposibilidad geográfica y climática. Atentamente Diego Rivero

PARÁMETROS CENTRAL TERMICA CENTRAL NUCLEAR CENTRAL HIDROELECTRICA CENTRAL EOLICA CENTRAL TERMOSOLAR

COMBUSTIBLE Combustibles fósiles: gas, carbón, fuel- oil. Energia nuclear fision Energías renovables: Hidráulica Energías renovables: Eolica Energías renovables: solar

       Calderas   Reactor nuclear       Turbinas

aerogeneradoresalternadores

turbinas

celulas fotovoltaicas

EQUIPOS     Turbinas de vapor y gas       Turbinas de vapor      Agua          Carbón- gas- fuel oil     Uranio – plutonio      Generador colectores de temperatura       Condensador      Generador           Generador     termoelectricos

TIEMPO DE INSTALACIÓN

6 meses a 1 año 5 a 10 años 1 a 4 años 1 a 5 años incluye tiempo de estudio minimo

FUENTE DE ENERGIA No renovable No renovable Renovable Renovable Renovable

COSTOS 150 millones de dólares. Esta alrededor de 1000 US$/kW, 3.5 USc/kWh 240 millones de dólares variables variables

PRODUCCIÓN DE ENERGIA ELECTRICA

El vapor se genera por la combustión del carbón o de derivados del petróleo.El calor se produce por la fisión nuclear en un reactor.

Utilizan la fuerza y velocidad del agua corriente para hacer girar las turbinas.

la energía eólica mueve una hélice y mediante un sistema mecánico se hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador, que produce energía eléctrica.

Energía solar fototérmica

Energía solar fotovoltaica

Energía termoeléctrica.

  Corto tiempo de construcciónNo dependen del climaCostos de inversión menores que en la hidroeléctricas lo que favorece su construcción y entrada en funcionamiento.Facilidad de transporte del combustible orgánico desde el lugar de su extracción hasta la central térmica.Progreso técnico lo que permitió diseñar grandes unidades generadoras (grandes módulos) con mejores rendimientos que las unidades pequeñas o medianas.

Uno de los materiales utilizados para su desintegración es el uranio, del cual quedan aún grandes reservas.La tecnología empleada está muy desarrollada y tiene una granproductividad, ya que con cantidades mínimas de sustancia se obtiene una gran cantidad de energía.Generan energía eléctrica limpia ya que no se produce emanación al medioambiente de gases de combustión causantes de la lluvia ácida.

No contamina: el aire, ni agua, ya que no se requiere combustible alguno.Costos de mantenimiento bajos.

Energía renovable, limpia,No requiere una combustión que produzca dióxido de carbono,Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines, por ejemplo en zonas desérticas, próximas a la costa, en laderas áridas y muy empinadas para ser cultivables.Puede convivir con otros usos del suelo,Su instalación es rápida, entre 4 meses y 9 mesesSu inclusión en un sistema ínter ligado permite, cuando las condiciones del viento son adecuadas, ahorrar combustible en las centrales térmicas y/o agua en los embalses de las centrales hidroeléctricas.Su utilización combinada con otros tipos de energía, habitualmente la solar, permite la autoalimentación de viviendas, terminando así con la necesidad de conectarse a redes de suministro, pudiendo lograrse autonomías superiores a las 82 horas, sin alimentación desde ninguno de los 2 sistemas.

 

VENTAJAS

provisión ilimitada de energía solar. Esto significa que nuestra dependencia de combustibles fósiles se puede reducir en proporción directa a la cantidad de energía solar que producimos.no hay contaminación al usarse. El único costo asociado al uso de la energía solar es el costo de fabricación de los componentes e instalación. Los sistemas de energía solar pueden ser diseñados para ser flexibles y expandibles. Un sistema de energía solar para generación eléctrica en el hogar puede potencialmente eliminar hasta 18 toneladas de emisiones de gases de invernadero al ambiente cada año. La energía solar opera con sistemas silenciosos. No hay contaminación por ruido.Una gran ventaja de la energía solar es su uso en ubicaciones remotas. Es la mejor forma de proveer electricidad a lugares aislados en todo el mundo, donde el costo de instalar líneas de distribuición de electricidad es demasiado alto.

   

 

Como resultado del procesamiento del carbón, fue- oil y gas, éstas centrales son importantes fuentes emisoras de agentes contaminantes, calor, ruido y vibraciones.La peor desventaja es el terrible impacto ambiental que produce, ya que emite gases que provocan tanto el efecto invernadero como la lluvia ácida.En el caso del petróleo es preocupante su vertido al mar cuando se transporta, ya

Uno de los mayores problemas es la posibilidad de una fuga radioactiva en caso de accidente, lo que provocaría cuantiosos daños humanos y materiales.Otro problema son los residuos radioactivos que genera, de difícil y costoso almacenamiento y que

Inundaciones grandes de tierras fértiles. Deforestación. Migraciónforzada de poblaciones aledañas.

Debido a la falta de seguridad en la existencia de viento, la energía eólica no puede ser utilizada como única fuente de energía eléctrica. Por lo tanto, para salvar los "valles" en la producción de energía eólica es indispensable un respaldo de las energías convencionales. Para evacuar la electricidad producida por cada parque eólico (que suelen estar

depende de la epoca del año y de las condiciones climaticas, solo se puede usar de dia. Los grandes proyectos de generación de energía solar a escala comercial necesitan mucho espacio fisico.

que crea las famosas mareas negras. resultan muy peligrosos a corto y largo plazo.También es muy alto el coste de las instalaciones y su mantenimiento.Uno de los mayores problemas es la posibilidad de una fuga radioactiva en caso de accidente, lo que provocaría cuantiosos daños humanos y materiales.Otro problema son los residuos radioactivos que genera, de difícil y costoso almacenamiento y que resultan muy peligrosos a corto y largo plazo.También es muy alto el coste de las instalaciones y su mantenimiento.

situados además en parajes naturales apartados) es necesario construir unas líneas de alta tensión que sean capaces de conducir el máximo de electricidad que sea capaz de producir la instalación. Sin embargo, la media de tensión a conducir será mucho más baja. Esto significa poner cables 4 veces más gruesos, y a menudo torres más altas, para acomodar correctamente los picos de viento.Es necesario suplir las bajadas de tensión eólicas "instantáneamente" (aumentando la producción de las centrales térmicas), pues sino se hace así se producirían, y de hecho se producen apagones generalizados por bajada de tensión. Este problema podría solucionarse mediante dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica. Pero la energía eléctrica producida no es almacenable: es instantáneamente consumida o perdida.muy ruidosos los aerogeneradores.

Los costos iniciales de instalación de un sistema de energía solar pueden ser altos comparados con otras alternativas. En algunos lugares la luz solar no tiene la intensidad o no es suficientemente constante para proporcionar un flujo de energía permanente.

DESVENTAJAS

Mayor tiempo de construcción en comparación con las Centrales Térmicas.

 

 

CAPACIDAD DE GENERACION

·         Gas natural 9,7 KW-h/ m3    

2.3 MW cada generador variables Carbon 2,4 KW- h/ Kg   ·         Hidraulica 2,57 KW- h/m3

Fuel- oil 2,9 KW- h/ Kg ·         Uranio 115 KW- h/ Kg  

EFICIENCIA DE LA CONVERSION

·         Gas natural 40%

·         Uranio 30%

 

el máximo no supera el 60% variables ·         Carbón 40% ·         Hidráulica 80%

·         Fuel- oil 40%  

IMPACTO AMBIENTAL

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 oilpesado y combustión de carbón.

Los materiales radioactivos emitenradiación ionizante penetrante que puede dañar los tejidos vivos.El gas radón radioactivo es un contaminante frecuente en las minas subterráneas de uranio.

Gran impacto ambientalNo contaminan el ambiente.

Ruidos provenientes del paso del viento a través de las aspas de los molinos y de las partes que se mueven. Las turbinas más modernas generan un impacto menor sobre el medio, debido a que se tiene en cuenta en el diseño y en la construcción criterios para minimizar estos efectos.Se deberá tener en cuenta: el tamaño de las turbinas en relación a la distancia del observador (es mínimo a 6 km de distancia), distribución espacial, cantidad y diseño de turbinas. Se deberá evitar el emplazamiento del parque eólico sobre las rutas migratorias de las aves, ya que esto ocasionaría mortalidad, stress y desorientación en las aves ocasionado por el funcionamiento de las turbinas Efecto ""shadow flicker"" o sombra titilante u oscilante producido por el paso de la luz solar entre las aspas que rotan. Esto se corrige disminuyendo la velocidad de rotación de las aspas."

Los paneles pueden generar molestias óptico-estéticas. en el caso de establecimientos grandes con aprovechamiento intensivo de la superficieposibilidad de generar emisones y contaminaciones en el proceso de fabricacion de las celdas fotovoltaicas.