Tipos de Centrales Eléctricas: Funcionamiento y Características
Generador Eléctrico
Un generador eléctrico es un dispositivo que transforma la energía mecánica en eléctrica. Los generadores producen electricidad a partir del movimiento de un conductor en un campo magnético producido por un imán o un electroimán.
Constan de dos piezas principales:
- Estator: es una pieza fija compuesta de un núcleo metálico en cuyo interior existen hilos de cobre.
- Rotor: se trata de una pieza móvil que gira alrededor de un eje. Contiene circuitos que, al aplicarles una corriente eléctrica, se transforman en electroimanes.
Tipos de Centrales Eléctricas
Centrales Térmicas No Nucleares
En estas centrales, la energía mecánica necesaria para mover las turbinas que están conectadas al rotor del generador proviene de la energía térmica contenida en el vapor de agua a presión tras su calentamiento en una gran caldera.
El combustible utilizado para producir vapor de agua determina el tipo de central térmica: petróleo, gas natural o carbón.
El vapor de agua producido al calentar el agua se bombea a alta presión para que alcance una temperatura de 600 ºC. Después entra en una turbina y hace que gire. Se produce así energía mecánica, la cual se transforma en energía eléctrica por medio de un generador que está acoplado a la turbina.
Centrales Térmicas Nucleares
Se trata de centrales térmicas cuya caldera ha sido sustituida por un reactor nuclear. La ventaja principal de las centrales nucleares es su rentabilidad en lo que se refiere a la producción de energía; sin embargo, sus inconvenientes primordiales son la gestión y almacenamiento de los residuos radiactivos, así como el riesgo que para la población conllevan los posibles accidentes nucleares.
La producción de vapor de agua se basa en la liberación de calor producida por la fisión de los núcleos atómicos de elementos radiactivos.
Centrales Térmicas de Biomasa
La biomasa está constituida por todos los compuestos orgánicos producidos por procesos naturales.
La energía de la biomasa se obtiene a partir de vegetación, residuos forestales y agrícolas o cultivos específicos, como el girasol y la remolacha.
También se puede aprovechar la biomasa mediante procesos físicos y químicos naturales en instalaciones llamadas digestores que dan lugar a combustibles como el carbón vegetal, el alcohol o el biogás.
Para producir vapor de agua, se quema el combustible procedente de la biomasa. De ese modo, se mueve la turbina conectada a un generador, lo que produce la electricidad.
Centrales Hidráulicas o Hidroeléctricas
Estas centrales aprovechan la energía potencial debida a la altura del agua embalsada mediante presas. Al hacer caer el agua, dicha energía se convierte en energía cinética. Esta mueve los álabes de una turbina situada al pie de la presa, cuyo eje está conectado al rotor de un generador. Es este el que se encarga, al fin, de transformar la energía cinética en eléctrica.
Según el destino del agua, las centrales hidráulicas se dividen en dos tipos:
- Central hidráulica de gravedad: El agua utilizada sigue por el cauce de un río y no vuelve a utilizarse.
- Central hidráulica de bombeo: El agua desciende hasta un embalse situado a menor altura para, con posterioridad, ser bombeada hasta el embalse superior, con objeto de utilizarla de nuevo.
Centrales Eólicas
En las centrales eólicas o parques eólicos se aprovecha la energía cinética del viento para mover las palas de un aerogenerador situado en lo alto de una torre.
Las aspas van conectadas a un sistema multiplicador de la velocidad cuya salida está fijada al eje del rotor. Habitualmente, se usan ruedas de fricción para aumentar la velocidad de giro de la entrada respecto al giro de salida.
Centrales Solares
Utilizan la energía procedente del Sol. Existen dos tipos:
- Fototérmicas: aprovechan la radiación solar para calentar el agua de una caldera. El vapor de agua producido se emplea para mover el rotor de un generador.
- Fotovoltaicas: las radiaciones solares se transforman en energía eléctrica mediante paneles de células fotovoltaicas.