Tipos de Centrales Eléctricas: Funcionamiento y Generación de Energía

Centrales Hidráulicas o Hidroeléctricas

En este tipo de centrales se aprovecha la energía potencial debido a la altura del agua para, haciéndola caer, convertirla en energía cinética. Esta energía moverá los álabes de una turbina situada al pie de la presa, cuyo eje está conectado al rotor de un generador, el cual se encarga de transformarla en energía eléctrica.

Según el destino del agua, las centrales hidráulicas se dividen en dos tipos:

• De gravedad: Si el agua utilizada sigue por el cauce de un río y no se va a volver a usar, se trata de una central hidráulica de gravedad.
• De bombeo: Si el agua desciende hasta un embalse situado a menor altura para, con posterioridad, ser bombeada hasta que alcance el embalse superior con objeto de utilizarla de nuevo, nos encontramos frente a una central hidráulica de bombeo.

Centrales Geotérmicas

La energía geotérmica procede del calor presente en las capas más profundas de la Tierra. Este calor puede llegar a la superficie en forma de vapor de agua, gases y agua caliente. La energía geotérmica puede ser aprovechada de dos formas:

• Directa: Por ejemplo, para agua caliente y calefacción, riego y uso industrial, e instalaciones de ocio y salud (como balnearios, aguas termales, etc.).
• Indirecta: Aprovechando el vapor de agua y el calor para producir energía eléctrica.

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, resultado del calentamiento del agua en una gran caldera. El combustible para producir vapor de agua determina el tipo de central térmica:

• De petróleo (fuel)
• De gas natural
• De carbón

El proceso, en términos generales, es el siguiente:

1. Se utiliza uno de los combustibles citados para calentar el agua.
2. A continuación, el vapor de agua producido se bombea a alta presión para que alcance una temperatura de 600 ºC.
3. Acto seguido, entra en una turbina a través de un sistema de tuberías, hace girar la turbina y produce energía mecánica.
4. Esta energía mecánica se transforma en energía eléctrica por medio de un generador que está acoplado a la turbina.

Central Nuclear

Se trata de centrales térmicas en las que la caldera ha sido sustituida por un reactor nuclear. Este, por reacciones de fisión de los núcleos atómicos del combustible nuclear (generalmente uranio enriquecido), libera el calor necesario para calentar el agua y transformarla en el vapor que moverá las turbinas de un generador.

La ventaja principal de las centrales nucleares es su rentabilidad en 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.

Las potencias producidas por las centrales térmicas convencionales y nucleares varían desde los 80 MW de la central térmica de Escatrón (Zaragoza) hasta los 1066 MW de la nuclear de Trillo.

Centrales Eólicas

En las centrales eólicas se usa la energía cinética del viento para mover las palas de un rotor situado en lo alto de una torre (aerogenerador). La potencia total y el rendimiento de la instalación dependen de dos factores:

• La situación del parque eólico.
• El número de aerogeneradores de los que disponga.

Los aerogeneradores actuales alcanzan el máximo rendimiento con vientos de unos 45 kilómetros por hora de velocidad, siendo la velocidad mínima necesaria para comenzar a funcionar de unos 20 km/h, y la máxima, por razones de seguridad, de 100 km/h.

Las potencias obtenidas dependen del tamaño de la instalación, aunque son muy frecuentes las centrales que ofrecen entre 20 y 30 MW. Existen también un tipo de central eólica denominadas aisladas. Se trata de instalaciones de reducido tamaño que las pequeñas industrias, estaciones de bombeo en explotaciones agrarias, viviendas, etc., utilizan para su autoconsumo.