Tipus de Centrals Elèctriques: Hidroelèctriques, Tèrmiques i de Bombeig

Tipus de Centrals Elèctriques

• Centrals de base: Destinades a subministrar energia elèctrica de manera contínua.
• Centrals de punta: Projectades per cobrir demandes d'energia a les hores punta.
• Centrals de reserva: Són les que tenen per objectiu substituir la producció d'una central de base.
• Centrals de bombeig: Són centrals hidroelèctriques que aprofiten l'energia sobrant a les hores vall i la subministren a les hores punta.

Centrals Hidroelèctriques

Es basen en l'aprofitament de l'energia de l'aigua que transporten els rius per convertir-la en energia elèctrica.

Components de les Centrals Hidroelèctriques

• La presa: Reté l'aigua per tal d'elevar el nivell i formar un embassament.
• Els conductes d'aigua: Són elements per on passa l'aigua, fins a arribar al final.
• La sala de màquines: On es troben els grups turboalternadors, utilitzant diferents tipus de turbines:
  • PELTON: Salts de gran altura i cabal regular.
  • FRANCIS: Salts mitjans i cabal variable.
  • KAPLAN: Salts molt alts i cabal molt variable.
• Transformadors: Per transportar el corrent elèctric a les centrals consumidores.
• Parc de distribució: On es connecta a la xarxa de transport.

Centrals de Bombeig

Són instal·lacions que tenen la finalitat de racionalitzar la producció d'energia elèctrica segons la demanda existent, ja que consumeixen els excedents d'energia durant les hores vall i subministren energia al sistema durant les hores punta.

Avantatges de les Centrals de Bombeig

• No emeten partícules contaminants a l'atmosfera.
• No generen residus directes.
• L'efecte regulador del cabal del riu pot evitar inundacions en cas de crescudes sobtades.
• Assegura un cabal mínim en cas de sequera.

Inconvenients de les Centrals de Bombeig

• Pèrdua de terrenys fèrtils i poblacions que són cobertes per les aigües.
• Modificació de la vegetació i la fauna de la zona.
• Alteració del cabal dels rius i problemes d'erosió.

Centrals Termoelèctriques

Generen energia elèctrica a partir de l'energia tèrmica produïda per la combustió de carbó, fuel o gas natural.

Components d'una Central Termoelèctrica

• Caldera:
  • Reescalfadors: Són les parts de la caldera destinades a eliminar les petites gotes d'aigua que acompanyen el vapor sec.
  • Economitzadors i preescalfadors: Aprofiten la calor residual dels gasos emesos per fer un escalfament previ a l'aigua que alimenta la caldera.
• Turbines: Són màquines motrius que transformen l'energia cinètica del vapor d'aigua en energia cinètica rotatòria en el rodet.
• Condensador: El vapor procedent de les turbines es condensa abans de tornar a entrar a la caldera per tal de repetir el cicle.
• Torre de refrigeració: Serveix per refredar l'aigua refrigerant del condensador.
• Xemeneia: Té la funció de crear una depressió dins la caldera perquè circulin els gasos alliberats en la combustió i es puguin evacuar a l'atmosfera.
• Equip elèctric principal: Està format per l'alternador, els transformadors i el parc de distribució.
• Sala de tractament de l'aigua d'alimentació: Evita formacions de fangs i d'incrustacions.

Funcionament d'una Central Termoelèctrica

Una cinta transportadora diposita el combustible en una tremuja que alimenta el molí triturador, on és convertit en una pols molt fina per facilitar-ne la combustió. La pols del carbó es barreja amb aire preescalfat i s'injecta als cremadors de la caldera, on es produeix la combustió.

Al sobreescalfador, la humitat és eliminada i la temperatura augmenta. En aquestes condicions, el vapor s'introdueix a la turbina d'alta pressió, a la de pressió mitjana (amb un reescalfament previ) i a la de baixa pressió. El vapor s'expandeix en els diferents cossos de la turbina i cedeix energia cinètica al rotor de la turbina, que en girar arrossega el rotor de l'alternador, on es produeix energia elèctrica que, a través dels transformadors del parc de distribució de la línia de transport, arriba als centres consumidors.

A la sortida de les turbines, el vapor passa al condensador, es refreda i es condensa. L'aigua condensada se sotmet a diferents etapes de preescalfament i s'introdueix a la caldera a través de l'economitzador amb les condicions de pressió i temperatura més adequades per obtenir un rendiment màxim del cicle.

L'aigua de refrigeració utilitzada en el condensador cedeix la calor extreta del condensador a l'atmosfera per mitjà de les torres de refrigeració. Els gasos de la combustió, en sortir de la caldera aspirats per la xemeneia, s'utilitzen per escalfar l'aire de la combustió, i amb els precipitadors es reté la major part possible de partícules sòlides contaminants, que surten seguidament per la xemeneia.

Centrals Termoelèctriques i el Medi Ambient

Contaminació Atmosfèrica

La utilització de combustibles fòssils comporta la producció de diòxid de carboni i de vapor d'aigua, causant l'efecte hivernacle.

Contaminació de l'Aigua

Les aigües estan contaminades químicament, de manera que requereixen un sistema de depuració abans del seu vessament.

Contaminació Acústica

Cal evitar que el soroll produït pels ventiladors forçats, etc., afecti el medi ambient, sobretot si hi ha poblacions properes a la central.

Noves Tecnologies per a Centrals Tèrmiques

• Sistema de desulfuració dels combustibles: Permeten transformar els òxids de sofre en compostos solubles de fàcil eliminació.
• Gasificació del carbó: Permet l'explotació dels recursos que amb la mineria tradicional no són rendibles o són tècnicament inviables.
• Combustió de llit fluid: És un sistema de combustió del carbó a menys temperatura que permet que la majoria de contaminants romanguin.
• Centrals de cicle combinat: Per evitar la forta dependència del petroli en el sector energètic i disminuir l'emissió de partícules contaminants.