La generación de energía eléctrica consiste en la transformación de
algunas clases de energía como química, mecánica, térmica o luminosa, entre
otras, en energía eléctrica. Para la
generación industrial se recurre a instalaciones denominadas Centrales Eléctricas,
que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el
primer escalón del sistema de suministro eléctrico.
La
generación eléctrica se realiza, básicamente, mediante un generador; si bien
estos no difieren entre sí en cuanto a su principio de funcionamiento, varían
en función a la forma en que se accionan. Explicado de otro modo, difiere en
qué fuente de energía primaria utiliza para convertir la energía contenida en
ella, en energía eléctrica.
Desde
que Nikola Tesla descubrió la corriente alterna y la forma de producirla en los alternadores,
se ha llevado a cabo una inmensa actividad tecnológica para llevar la energía
eléctrica a todos los lugares habitados del mundo, por lo que, junto a la
construcción de grandes y variadas centrales eléctricas, se han construido
sofisticadas redes de transporte y sistemas de distribución. Sin embargo, el
aprovechamiento ha sido y sigue siendo muy desigual en todo el planeta. Así,
los países industrializados o del Primer mundo son grandes consumidores de energía
eléctrica, mientras que los países del llamado Tercer mundo apenas disfrutan de sus ventajas.
La demanda de energía eléctrica de una ciudad, región o país
tiene una variación a lo largo del día. Esta variación es función de muchos
factores, entre los que destacan: tipos de industrias existentes en la zona y
turnos que realizan en su producción, climatología extremas de frío o calor,
tipo de electrodomésticos que se utilizan más frecuentemente, tipo de
calentador de agua que haya instalado en los hogares, la estación del año y la
hora del día en que se considera la demanda. La generación de energía eléctrica
debe seguir la curva de demanda y, a medida que aumenta la potencia demandada,
se debe incrementar la potencia suministrada. Esto conlleva el tener que
iniciar la generación con unidades adicionales, ubicadas en la misma central o
en centrales reservadas para estos períodos. En general los sistemas de
generación se diferencian por el periodo del ciclo en el que está planificado
que sean utilizados; se consideran de base la nuclear y la eólica, de valle la
termoeléctrica de combustibles fósiles, y de pico la hidroeléctrica
principalmente (los combustibles fósiles y la hidroeléctrica también pueden
usarse como base si es necesario).
Dependiendo
de la fuente primaria de energía utilizada, las centrales generadoras se
clasifican en termoeléctricas (de carbón, petróleo, gas, nucleares y solares termoeléctricas),
hidroeléctricas (aprovechando las corrientes de los ríos o del mar:
mareomotrices), eólicas y solares fotovoltaicas. La mayor parte de la energía
eléctrica generada a nivel mundial proviene de los dos primeros tipos de
centrales reseñados. Todas estas centrales, excepto las fotovoltaicas, tienen
en común el elemento generador, constituido por un alternador, movido mediante
una turbina que será distinta dependiendo del tipo de
energía primaria utilizada.
Por
otro lado, un 64% de los directivos de las principales empresas eléctricas
consideran que en el horizonte de 2018 existirán tecnologías limpias, WN,
asequibles y renovables de generación local, lo que obligará a las grandes
corporaciones del sector a un cambio de mentalidad
Termoeléctrica
Fueron las primeras centrales eléctricas que se
construyeron.
Una central hidroeléctrica es aquella en la que la energía potencial del agua
almacenada en un embalse se transforma en la energía cinética necesaria para
mover el rotor de un generador, y posteriormente transformarse en energía
eléctrica.
Por ese motivo, se llaman también centrales hidráulicas.
Las centrales hidroeléctricas se construyen
en los cauces de los ríos, creando un embalse para retener el agua. Para ello
se construye un muro grueso de piedra, hormigón u otros materiales, apoyado
generalmente en alguna montaña.
La masa de agua embalsada se conduce a través de una tubería hacia los álabes
de una turbina que suele estar a pie de presa, la cual está conectada al
generador. Así, el agua transforma su energía potencial en energía cinética,
que hace mover los álabes de la turbina.
Una central termoeléctrica es una instalación
empleada para la generación de energía eléctrica a partir de calor. Este calor
puede obtenerse tanto de combustibles fósiles (petróleo, gas natural o carbón) como de la fisión nuclear del uranio u otro combustible nuclear o del sol como las solares
termoeléctricas. Las centrales que en el futuro utilicen la fusión también serán centrales termoeléctricas.
En
su forma más clásica, las centrales termoeléctricas consisten en una caldera en la que se quema el combustible para
generar calor que se transfiere a unos tubos por donde circula agua, la cual se
evapora. El vapor obtenido, a alta presión y temperatura, se expande a
continuación en una turbina de vapor, cuyo
movimiento impulsa un alternador que genera la electricidad. Luego el vapor es
enfriado en un Condensador donde circula por tubos agua fría de un
caudal abierto de un río o por torre de
refrigeración.
En
las centrales termoeléctricas denominadas de ciclo combinado se usan los gases de la combustión del gas
natural para mover una turbina de gas. En una
cámara de combustión se quema el gas natural y se inyecta aire para acelerar la
velocidad de los gases y mover la turbina de gas. Como, tras pasar por la
turbina, esos gases todavía se encuentran a alta temperatura (500 °C), se
reutilizan para generar vapor que mueve una turbina de vapor. Cada una de estas
turbinas impulsa un alternador, como en una central termoeléctrica común. El
vapor luego es enfriado por medio de un caudal de agua abierto o torre de
refrigeración como en una central térmica común. Además, se puede obtener la
cogeneración en este tipo de plantas, al alternar entre la generación por medio
de gas natural o carbón. Este tipo de plantas está en capacidad de producir
energía más allá de la limitación de uno de los dos insumos y pueden dar un
paso a la utilización de fuentes de energía por insumos diferentes.
Las
centrales térmicas que usan combustibles fósiles liberan a la atmósfera dióxido de carbono (CO), considerado el principal gas
responsable del calentamiento global. También,
dependiendo del combustible utilizado, pueden emitir otros contaminantes como óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, partículas
sólidas (polvo) y cantidades variables de residuos sólidos. Las centrales
nucleares pueden contaminar en situaciones accidentales (véase accidente de
Chernóbil) y también generan residuos radiactivos de diversa índole.
Una central
térmica solar o central termo solar es una instalación industrial en la que, a partir
del calentamiento de un fluido mediante radiación solar y su uso en un ciclo
termodinámico convencional, se produce la potencia necesaria para mover un
alternador para generación de energía eléctrica como en una central térmica
clásica. En ellas es necesario concentrar la radiación solar para que se puedan
alcanzar temperaturas elevadas, de 300 °C hasta 1000 °C, y
obtener así un rendimiento aceptable en el ciclo
termodinámico, que no se podría obtener
con temperaturas más bajas. La captación y concentración de los rayos solares
se hacen por medio de espejos con orientación automática que apuntan a una
torre central donde se calienta el fluido, o con mecanismos más pequeños de
geometría parabólica. El conjunto de la superficie reflectante y su dispositivo
de orientación se denomina helióstato. Su principal problema medioambiental es la necesidad de grandes
extensiones de territorio que dejan de ser útiles para otros usos (agrícolas,
forestales, etc.).
FUENTE DE ENERGÍA
|
LUGAR
|
TECNOLOGÍA
|
CAPACIDAD TOTAL
ESPERADA (MW)
|
2007
|
2009
|
2010
|
Productores
externos de energía
|
|
|
1.135
|
1.135
|
|
|
Tamazunchale
|
San Luis Potosí
|
Ciclo combinado
|
|
1.135
|
1.135
|
|
Obras públicas
financiadas
|
|
|
1.321
|
418
|
252
|
651
|
El Cajón
|
Nayarit
|
Energía hidroeléctrica
|
375
|
375
|
|
|
Baja California Sur II
|
Baja California S.
|
Combustión interna
|
43
|
43
|
|
|
Baja California
|
Baja California
|
Ciclo combinado
|
252
|
|
252
|
|
CCE Pacífico
|
Guerrero
|
Carbón
|
651
|
|
|
651
|
Implementación de
presupuesto (LFC)
|
|
|
192
|
192
|
|
|
Generación distribuida
|
|
Turbinas de gas
|
192
|
192
|
|
|
Total
|
|
|
2.648
|
1.745
|
252
|
651
|
Energía
eléctrica en México
|
Datos
|
Cobertura eléctrica
(2005)
|
96% (total),
(promedio total de ALyC en 2007:
92%)
|
|
Continuidad del servicio
|
4,3 h de
interrupción por usuario y año
|
|
Capacidad instalada
(2006)
|
|
|
|
|
73,6%
|
|
|
|
23,6%
(hidroeléctrica y geotérmica)
|
|
Emisiones de GEIde la
generación eléctrica (2004)
|
|
|
Consumo medio de
electricidad (2005)
|
|
|
Pérdidas en
distribución (2005)
|
15%; (promedio en ALyC en 2005: 13,6%)
|
|
Tarifa residencial
media (US$/kWh, 2006)
|
0,098; (promedio en ALyC en 2005: 0,115)
|
|
Tarifa industrial
media (US$/kWh, 2006)
|
mediana: 0,119,
grande: 0,098 (promedio en ALyC en 2005:
0,107)
|
|
Tarifa agrícola
media (US$/kWh, 2006)
|
0,044
|
|
Inversión anual en
electricidad
|
n/d
|
|
Porcentaje de
autofinanciación de las empresas de energía
|
n/d
|
|
Porcentaje de
financiación gubernamental
|
n/d
|
|
Porcentaje de
financiación privada (2006-2015)
|
53%
|
|
Instituciones
|
Sector desagregado
|
No
|
|
Porcentaje del
sector privado en la generación
|
23%
|
|
Porcentaje del
sector privado en la distribución
|
0%
|
|
Suministro
competitivo a grandes usuarios
|
No
|
|
Suministro
competitivo a usuarios residenciales
|
No
|
|
Cantidad de
proveedores del servicio
|
|
|
Responsable de la
transmisión
|
CFE (Comisión
Federal de Electricidad)
|
|
Regulador nacional
de la electricidad
|
|
|
Responsable de la
fijación de políticas
|
SENER
|
|
Responsable de
energía renovable
|
|
|
Responsable de
medio ambiente
|
|
|
Ley del sector
eléctrico
|
Sí (1976, última
modificación 1992)
|
|
Ley de energía
renovable
|
No (iniciativa
legislativa de 2005)
|
|
Operaciones MDL
relativas al sector eléctrico
|
32 proyectos MDL
registrados; reducción anual de emisiones de CO2e de 1.904.747 Tm
|
|
