Actualizado: agosto 2015
¿QUÉ ES UNA CENTRAL ELÉCTRICA? El presente Informe Quincenal busca informar brevemente sobre el primer eslabón de la producción de energía: las centrales eléctricas. ¿Qué es y para qué sirve una central eléctrica? Una central es una instalación capaz de convertir la energía mecánica en eléctrica. Las principales fuentes para la generación de energía son el agua (energía hidráulica), el gas natural, el petróleo, el carbón y el uranio (energía termoeléctrica). Existen otras fuentes de uso menos común como la materia orgánica residual (biomasa), el viento (energía eólica) y los rayos solares (energía solar). Estas fuentes de generación permiten el movimiento de una turbina por acción del agua o del vapor, la misma que a su vez hace girar un generador. Al moverse, hace que a su vez gire la bobina en el interior de un campo magnético, produciéndose así la electricidad. Las centrales se pueden clasificar de acuerdo a la fuente de energía con la que generan electricidad. Así tenemos: Centrales hidroeléctricas Son aquellas que generan electricidad a partir del uso del agua como fuerza motriz (energía hidráulica). Para ello, utiliza cuatro elementos fundamentales: el agua almacenada, la caída del agua, la turbina
y
el
generador.
Las
aguas
disponibles de las lagunas, ríos, o lagos se conducen a una represa, en donde se embalsan. Normalmente la represa se encuentra a mayor altura que la central de generación. Las aguas son conducidas a través de túneles y canales por toda la pendiente de caída y luego por una tubería de presión.
Esta
fundamental
caída de
es las
la
base
centrales
hidroeléctricas ya que, junto con la presión del agua, dan la potencia necesaria para mover las ruedas de las turbinas, las cuales empiezan a girar y mueven, a través de ejes, a los generadores. Centrales térmicas Son aquellas que obtienen energía a partir del vapor formado al hervir el agua en una caldera. Las centrales termoeléctricas “clásicas” son aquellas que hacen uso de combustibles tales como el carbón, el petróleo o el gas natural para la transformación del agua necesaria en vapor. Estas se diferencian de
los
otros
tipos
termoeléctricas
por
de
centrales
el
tipo
de
combustible, así como por la tecnología usada. Las
centrales
térmicas
“no
convencionales” son aquellas que usan otros tipos de combustibles para la generación de energía. Entre
estas
podemos
principalmente
a
las
encontrar centrales
nucleares, que son aquellas que hacen uso
del
uranio
como
factor
de
combustión y en las que actúa como caldera un reactor nuclear. El calor generado por el reactor permite producir vapor de agua, la cual seguirá el mismo proceso que en las otras centrales para producir energía. También existen centrales que emplean otra fuente de generación, como: Centrales solares: son aquellas instalaciones en las que se aprovecha la radiación solar para producir energía eléctrica. Centrales eólicas: son aquellas centrales en las que la generación de energía se da a través de la fuerza motora del viento. Cabe señalar que para los dos últimos tipos de centrales, las restricciones tecnológicas no permiten alcanzar altos niveles de potencia, razón por la cual no son muy usadas. La electricidad generada por cualquiera de las centrales antes descritas pasa por los transformadores y se conduce al exterior de la central hacia una estación de salida donde se hallan los interruptores que se conectan a las líneas de transmisión.
Caso peruano En el Perú, se emplean centrales hidroeléctricas y térmicas, siendo más importantes en términos cuantitativos las primeras debido a factores geográficos y de costos de generación. Si bien el parque de generación eléctrica está compuesto por un estimado de 476 centrales eléctricas, de las cuales 176 son hidroeléctricas, 292 son térmicas, cinco son solares y tres son eólicas, la generación para el consumo en su mayoría es de fuente hidráulica. Dentro de las centrales térmicas podemos encontrar a las centrales operadas a gas natural, las cuales han entrado en el mercado de generación eléctrica a partir del año 2004, aprovechando la disponibilidad de este recurso natural con la operación del proyecto Camisea. ¿Cómo es que operan las centrales a gas natural? Existen dos formas de usar el gas natural para la generación de energía: a través del ciclo simple y a través del ciclo combinado. El ciclo simple se refiere al ciclo seguido por todas las centrales térmicas; es decir, la generación de vapor mediante el quemado de un combustible que permite el movimiento de una turbina y posteriormente de un generador. Una central de ciclo combinado, por su parte, es aquella que integra el uso de dos sistemas diferentes de motores para la generación eléctrica: uno sobre la base de turbinas a gas y otro sobre la base de turbinas a vapor (de agua)1. Cabe señalar que la ventaja principal del uso del gas natural como fuente de energía es su bajo costo y su combustión eficiente y limpia, comparado con el resto de combustibles, lo cual permite tener mayores opciones para el trabajo de las centrales térmicas, siendo el principal reflejo de ello los menores costos de uso de energía por los consumidores finales. Asimismo, son una excelente opción para el caso en el que las centrales hidroeléctricas no puedan operar. En el Perú, la generación eléctrica con gas natural ha registrado un notable salto en los últimos años, quintuplicándose entre el 2005 y el 2014 hasta alcanzar el 48% de la producción del Sistema Eléctrico Interconectado Nacional en el último año. Esto evidencia la creciente importancia de este combustible como insumo básico para la producción energética.
1
En el Informe Quincenal Nº11 se puede encontrar con mayor detalle el proceso del ciclo combinado.