Guia Completa de Centrals Elèctriques: Tipus i Funcionament

Introducció a les Centrals Elèctriques

Les centrals elèctriques són un conjunt de màquines motrius i aparells que s'utilitzen per generar energia elèctrica. El seu element principal és l'alternador.

Classificació de Centrals per Funció

Les centrals es poden classificar segons la seva funció en la xarxa elèctrica:

• Base: Subministren energia elèctrica de manera contínua.
• Punta: Cobreixen la demanda d'energia durant les hores punta.
• Reserva: Substitueixen la producció d'una central de base en cas d'avaria o reparació.
• Bombeig: Aprofiten l'energia sobrant per pujar aigua a un embassament superior i, en hores punta, proporcionen energia a la xarxa.

Centrals Hidroelèctriques

Les centrals hidroelèctriques aprofiten l'energia de l'aigua per convertir-la en energia elèctrica.

Tipus de Centrals Hidroelèctriques

Poden ser d'aigua fluent o corrent. El cabal pot estar regulat o provenir d'un embassament. En les d'embassament, trobem les centrals de derivació i les d'acumulació.

Tipus de Preses

Les preses associades a les centrals hidroelèctriques poden ser de gravetat o de volta.

Turbines Hidràuliques

Segons l'altura de la caiguda i el cabal, s'utilitzen diferents tipus de turbines:

• Pelton: Per a grans altures i cabal regular.
• Francis: Per a altures mitjanes i cabal variable.
• Kaplan: Per a poca altura i cabal molt variable.

Centrals de Bombeig Hidroelèctric

La finalitat de les centrals de bombeig és racionalitzar la producció d'energia elèctrica segons la demanda existent. Es distingeixen dos tipus:

• Bombeig pur: L'embassament superior només rep aigua bombada.
• Bombeig mixt: Rep aigua del riu i aigua bombada a l'embassament superior.

Minicentrals Hidroelèctriques

Les minicentrals hidroelèctriques tenen una potència que oscil·la entre 250 kW i 5000 kW.

Avantatges i Desavantatges de les Minicentrals Hidroelèctriques

• Avantatges:
  • No contaminen.
  • Permeten regular el cabal del riu.
  • Eviten inundacions.
• Desavantatges:
  • Pèrdua de terrenys fèrtils.
  • Alteració del cabal natural del riu.
  • Modificació de l'ecosistema local.

Centrals Termoelèctriques

Les centrals termoelèctriques generen energia a partir de la combustió de combustibles fòssils com el carbó, el gas natural o el fuel. Les noves instal·lacions sovint utilitzen el cicle combinat per a una major eficiència.

Centrals de Cogeneració

Les centrals de cogeneració realitzen la producció simultània d'energia elèctrica i tèrmica en la mateixa instal·lació, aprofitant millor l'energia.

Centrals Nuclears

Una central nuclear és una central termoelèctrica amb la variació que utilitza la fissió nuclear com a font tèrmica per escalfar l'aigua i generar vapor.

Tipus de Reactors Nuclears

Els reactors nuclears més comuns són:

• PWR (Pressurized Water Reactor): L'aigua que passa pel reactor està a alta pressió perquè no s'evapori. Aquesta aigua calenta un altre circuit que sí que s'evapora per moure la turbina.
• BWR (Boiling Water Reactor): L'aigua bull directament al reactor, generant vapor que mou la turbina.
• Neutrons ràpids: Són reactors sense moderador que s'aturen quan s'acaba la matèria combustible.

Estacions Elèctriques

Les estacions elèctriques són instal·lacions destinades a la transformació i/o distribució d'energia elèctrica, així com a la connexió de dues o més línies de transport.

Fórmula de Potència Elèctrica

P = 3·R_l·I² = 3·ρ·L·I²
                           s