planta de energía: ¿Qué son? (y los Tipos de Plantas de Energía)

¿Qué es una Planta de Energía?

una central eléctrica (también conocida como central eléctrica o central generadora de energía), es una ubicación industrial que se utiliza para la generación y distribución de energía eléctrica a escala masiva., Muchas centrales eléctricas contienen uno o más generadores, una máquina giratoria que convierte la energía mecánica en energía eléctrica trifásica (también conocida como alternador). El movimiento relativo entre un campo magnético y un conductor eléctrico crea una corriente eléctrica.

Estos se encuentran generalmente en las regiones suburbanas o a varios kilómetros de las ciudades o los centros de carga, debido a sus requisitos como la enorme demanda de tierra y agua, junto con varias limitaciones operativas como la eliminación de residuos, etc.,

por esta razón, una estación generadora de energía no solo tiene que preocuparse por la generación eficiente de energía, sino también por la transmisión de esta energía. Esta es la razón por la que las plantas de energía a menudo están estrechamente acompañadas por patios de conmutación de transformadores. Estos switchyards aumentan la tensión de transmisión de la potencia, lo que permite transmitirla de manera más eficiente a largas distancias.

la fuente de energía aprovechada para girar el eje del generador varía ampliamente y depende principalmente del tipo de combustible utilizado., La elección del combustible dicta lo que llamamos la central eléctrica, y así es como se clasifican los diversos tipos de centrales eléctricas.

Tipos de Plantas de Energía

Los diferentes tipos de energía que las plantas se clasifican según el tipo de combustible utilizado. Para el propósito de la generación de energía a granel, la energía térmica, nuclear e hidroeléctrica son las más eficientes. Una central generadora de energía puede clasificarse ampliamente en los tres tipos mencionados anteriormente. Echemos un vistazo a este tipo de centrales eléctricas en detalle.,

Central Térmica

Una central térmica o una central térmica de carbón es, con mucho, el método más convencional de generar energía eléctrica con una eficiencia razonablemente alta. Utiliza carbón como combustible primario para hervir el agua disponible para el vapor sobrecalentado para impulsar la turbina de vapor.

la turbina de vapor se acopla mecánicamente a un rotor alternador, cuya rotación resulta en la generación de energía eléctrica., Generalmente en la India, el carbón bituminoso o lignito se utiliza como combustible de caldera que tiene un contenido volátil que va del 8 al 33% y un contenido de cenizas del 5 al 16 %. Para mejorar la eficiencia térmica de la planta, el carbón se utiliza en la caldera en su forma pulverizada.

en la central térmica de carbón, el vapor se obtiene a muy alta presión dentro de la caldera de vapor quemando el carbón pulverizado. Este vapor es entonces súper calentado en el súper calentador a una temperatura extremadamente alta., Este vapor súper calentado se deja entrar en la turbina, ya que las palas de la turbina giran por la presión del vapor.

la turbina se acopla mecánicamente con el alternador de manera que su rotor gire con la rotación de las palas de la turbina. Después de entrar en la turbina, la presión de vapor cae repentinamente, lo que lleva al correspondiente aumento en el volumen de vapor.

después de haber impartido energía a los rotores de la turbina, el vapor se hace pasar de las palas de la turbina al condensador de vapor de la turbina., En el condensador, el agua fría a temperatura ambiente circula con la ayuda de una bomba que conduce a la condensación del vapor húmedo de baja presión.

entonces este agua condensada se suministra además al calentador de agua de baja presión donde el vapor de baja presión aumenta la temperatura de esta agua de alimentación, se calienta nuevamente a alta presión. Esto describe la metodología de trabajo básica de una planta de energía térmica.

ventajas de las centrales térmicas

• El combustible utilizado es decir, el carbón es bastante más barato.
• El costo inicial es menor en comparación con otras estaciones generadoras.,
• requiere menos espacio en comparación con las centrales hidroeléctricas.

Desventajas de las Centrales Térmicas

• contamina la atmósfera debido a la producción de humos y gases.
• El costo de funcionamiento de la planta de energía es más que una planta hidroeléctrica.

Central Nuclear

las centrales nucleares son similares a las centrales térmicas en más de un sentido. Sin embargo, la excepción aquí es que los elementos radiactivos como el uranio y el torio se utilizan como combustible primario en lugar del carbón., También en una central Nuclear, el horno y la caldera son reemplazados por el reactor nuclear y los tubos del intercambiador de calor.

para el proceso de generación de energía nuclear, los combustibles radiactivos se someten a una reacción de fisión dentro de los reactores nucleares. La reacción de fisión, se propaga como una reacción en cadena controlada y se acompaña de una cantidad sin precedentes de energía producida, que se manifiesta en forma de calor.

Este calor se transfiere al agua presente en los tubos del intercambiador de calor. Como resultado, se produce vapor súper calentado a muy alta temperatura., Una vez que se logra el proceso de formación de vapor, el proceso restante es exactamente similar a una planta de energía térmica, ya que este vapor impulsará aún más las palas de la turbina para generar electricidad.

Central Hidroeléctrica

en las centrales hidroeléctricas, la energía del agua que cae se utiliza para impulsar la turbina que a su vez hace funcionar el generador para producir electricidad. La lluvia que cae sobre la superficie de la Tierra tiene energía potencial en relación con los océanos hacia los que fluye. Esta energía se convierte en trabajo de pozo donde las cascadas a través de una distancia vertical apreciable., La potencia hidráulica es, por lo tanto, una energía renovable naturalmente disponible dada por la ecuación:
P = gp QH
donde, g = aceleración debido a la gravedad = 9.81 m/seg 2
ρ = densidad del agua = 1000 kg/m3
H = Altura de caída del agua.
esta potencia se utiliza para girar el eje del alternador, para convertirlo en energía eléctrica equivalente.un punto importante a tener en cuenta es que las plantas hidroeléctricas son de capacidad mucho menor en comparación con su contraparte térmica o nuclear.,

por esta razón, las plantas hidroeléctricas se utilizan generalmente en la programación con estaciones térmicas, para servir a la carga durante las horas pico. De alguna manera ayudan a la central térmica o nuclear a suministrar energía de manera eficiente durante los períodos de horas pico.

ventajas de la Central Hidroeléctrica

• No requiere combustible, el agua se utiliza para la generación de energía eléctrica.
• Es una generación de energía limpia y limpia.
• La construcción es simple, se requiere menos mantenimiento.
• ayuda en el riego y el control de inundaciones también.,

desventajas de la Central Hidroeléctrica

• implica un alto costo de capital debido a la construcción de la presa.
• la Disponibilidad de agua depende de las condiciones climáticas.
• requiere un alto costo de transmisión ya que la planta está ubicada en áreas montañosas.

tipos de generación de energía

como se mencionó anteriormente, dependiendo del tipo de combustible utilizado, se clasifican las estaciones generadoras de energía, así como los tipos de generación de energía., Por lo tanto, las 3 clasificaciones principales para la producción de energía a escala razonablemente grande son:

1. generación de energía térmica
2. generación de energía Nuclear
3. generación de energía hidroeléctrica

aparte de estos principales tipos de generaciones de energía, también podemos recurrir a técnicas de generación a pequeña escala, para satisfacer las demandas discretas. Estos a menudo se conocen como los métodos alternativos o energía no convencional de generación de energía y se pueden clasificar como :-

1. generación de energía Solar., (haciendo uso de la energía solar disponible)
2. generación de energía geotérmica. (Energía disponible en la corteza terrestre)
3. generación de energía mareomotriz.
4. generación de energía eólica (energía disponible en las turbinas eólicas)

estas fuentes alternativas de generación se han dado la debida importancia en las últimas décadas debido a la cantidad de agotamiento de los combustibles naturales disponibles para nosotros. En los siglos venideros, se podría llegar a una etapa en la que varios países de todo el mundo se quedarían sin toda su reserva de combustibles fósiles.