lunes, 27 de marzo de 2023

El MIX de la generación de energía en 2022 según Statista

El MIX de la generación de energía en 2022 según Statista

24,7% El ciclo combinado
22,1% Eólica
20,3% Nuclear

10,1% Solar fotovoltaica

6,5% Hidráulica
6,4% Cogeneración*

2,8% Carbón
1,5% Solar Térmica
1,4% Turbinación bombeo*
0,9% Motores diésel 

El Mix energético comprende el conjunto de tecnologías que necesitamos emplear para la satisfacción de la demanda eléctrica en cada instante.

La generación de energía eléctrica se lleva a cabo a través de fuentes primarias de energía, con varias centrales repartidas por toda la geografía.

Uno de los problemas existentes en la energía eléctrica es su inmediato consumo, ya que no es posible almacenar grandes cantidades en nuestro sistema eléctrico actual.

Video sencillo de Centrales Termoeléctricas

Video sencillo de Centrales térmicas de ciclo combinado 

TEXTO VIDEO 

La electricidad es esencial en nuestras vidas, muchas de nuestras actividades dependen de forma directa o indirecta de la corriente eléctrica.

Desde que nos levantamos hasta que nos acostamos hacemos un uso constante de la electricidad sin ser conscientes de ello. Esta electricidad se genera en las centrales eléctricas que utilizan distintas fuentes de energía para funcionar: las hidroeléctricas el agua, los parques eólicos el viento, las nucleares el uranio y las térmicas el gas natural el carbón o el fueloil.

Las centrales térmicas aportan gran cantidad de electricidad a la red. Hay distintos tipos de centrales térmicas, hoy nos centraremos en las centrales térmicas de ciclo combinado.

Las centrales térmicas de ciclo combinado usan el gas natural como combustible para generar electricidad y se caracterizan por utilizar la combinación de dos tipos de turbina, una de gas que gira con los gases de la combustión del gas natural y otra de vapor que gira con el vapor que generamos aprovechando el calor de los gases originados en la combustión del gas natural. El gas natural que se usa como combustible es el más limpio de los combustibles fósiles debido a su composición química

¿Cómo funciona una central de ciclo combinado? El gas natural que se utiliza como combustible para generar energía llega a la central y es filtrado y acondicionado a las necesidades específicas de presión y temperatura para el correcto funcionamiento de la turbina de gas.

A continuación entra en las cámaras de combustión de la turbina de gas donde se combustiona junto con el aire que ha sido comprimido en el compresor.

La reacción de combustión libera una gran cantidad de energía térmica que hace que los gases obtenidos se expandan por el cuerpo de la turbina. En la turbina hay un eje recubierto de alavés o palas que al recibir el impacto de los gases gira a una gran velocidad 3000 revoluciones por minuto.

Esta energía mecánica del eje es transformada en energía eléctrica en el generador. El generador consta de dos partes: un rotor lleno de electroimanes y un estator cubierto de bobinas de material conductor.

El movimiento de los imanes genera un campo magnético variable que induce electricidad en el bobinado. Los gases de la combustión salen de la turbina de gas y se dirigen a la caldera de recuperación de calor.

Allí ceden calor al agua que circula por los serpentines y es transformada en vapor de agua que será la fuente de calor que hace girar la turbina de vapor.

Esta agua ha sido tratada y se le han eliminado las sales disueltas para que no dañen las tuberías del circuito. Así pues la combustión del gas tiene dos fines: mover la turbina de gas y ser la fuente de calor para el agua que mueve la turbina de vapor.

¿Cómo lo conseguimos? La turbina de vapor es la encargada de transformar la energía térmica del vapor en energía mecánica haciendo girar su propio generador. Dicha turbina está constituida por tres cuerpos: de alta presión, media presión y baja presión.

Desde la caldera de recuperación el vapor generado es conducido hasta la turbina. El vapor de alta presión se expande por el cuerpo de alta presión haciendo girar el eje de la turbina con la ayuda de los álabes, al salir es dirigido de nuevo a la caldera donde recupera temperatura y vuelve a la turbina, esta vez en el cuerpo de media presión donde se expande moviendo el eje.

A continuación se dirige al cuerpo de baja presión donde repetirá el proceso de expansión y movimiento del eje, finalmente el vapor sale hacia el condensador donde se enfría y vuelve a su estado líquido.

Cada central utiliza un tipo de agua dependiendo de su localización geográfica: si está cerca del mar la central tendrá un sistema de refrigeración abierto esto significa que coge agua del mar la utiliza y la retorna al mar, si está lejos de la costa utilizará un sistema cerrado con torres de refrigeración que van recirculando el agua utilizada. Una vez el vapor se ha condensado se dirige a la caldera donde se vuelve a convertir en vapor, de esta manera cerramos el circuito agua a vapor.

Cuando los generadores han transformado la energía mecánica en eléctrica esta tiene que salir de la central y llegar a los puntos de consumo. La electricidad se genera en media tensión y debe elevarse a alta tensión. Esta operación se realiza para reducir las pérdidas en forma de calor provocadas por el efecto joule en su transporte.

El encargado de elevar la tensión será el transformador que encontraremos a la salida de la central. Existe un transformador independiente por cada generador. La generación y el transporte de electricidad provocan una serie de impactos sobre el medio ambiente.

Con la utilización de centrales de ciclo combinado Endesa apuesta por aportar la electricidad necesaria a la red reduciendo el consumo de combustibles fósiles, las emisiones a la atmósfera y el consumo de agua entre otros.

Hoy en día es impensable la vida sin electricidad, es un elemento imprescindible en el funcionamiento de nuestro día a día en casa, el transporte, el trabajo y el tiempo libre.

El trabajo de Endesa es garantizar un mejor servicio para la ciudadanía con el compromiso simultáneo de respetar y preservar el medio ambiente

Video Centrales térmicas de ciclo combinado: configuradores

Endesa revisa su negocio de gas en España con el cierre del ciclo combinado de As Pontes sobre la mesa

Enel, dueña de la eléctrica, anuncia 21.000 millones en desinversiones, incluyendo el segundo mayor negocio de distribución de gas de España; el plan estratégico de Endesa definirá el futuro de los ciclos combinados, cuyo cierre está previsto en 2040

La salida del negocio del gas y las propias palabras de Starace sobre la situación del mercado apuntan a otros dos elementos en la nueva estrategia de Enel y, por extensión, de Endesa.

La «aceleración» del proceso de descarbonización y de huida de los combustibles fósiles conllevó el cierre de las térmicas en el mercado español, con excepción de la central de As Pontes, la mayor del Estado, que mantiene operativo uno de sus grupos por las precauciones del Gobierno ante un corte total del suministro procedente de Rusia. Enel ya había fijado 2027 como fecha tope para abandonar el carbón.

El otro elemento pendiente son los ciclos combinados. Endesa tiene 3.824 megavatios entre España y Portugal, parte de ellos también en la localidad coruñesa de As Pontes, con una potente central de 870 megavatios.

Enel preveía el cierre de estos activos en el «horizonte de 2040», según anunció el año pasado.

Endesa, con una central de ciclo combinado en As Pontes, dejará todo su negocio de gas en el horizonte de 2040 

Endesa dejará todo su negocio de gas natural en el horizonte de 2040, dentro de la nueva estrategia de descarbonización lanzada por Enel, su matriz.

La central térmica de As Pontes vuelve este 2 de noviembre de 2022 a producir electricidad con carbón, 

pero la compañía que dirige José Bogas insiste en su objetivo de pasar por completo a la generación con energías verdes. «Endesa mantiene su estrategia de descarbonización, por lo que sigue apostando por la energía renovable para ser una compañía totalmente libre de emisiones en 2040.

Este objetivo no impide que, ante una situación excepcional de conflicto bélico en Europa y de un escenario energético incierto, Endesa atienda los requerimientos del Ministerio de Transición Ecológica».

La central térmica de As Pontes

Más carbón: Endesa reactivará media central de As Pontes para hacer frente a la crisis energética

La compañía reactivará un segundo grupo en la térmica de As Pontes tras recibir un nuevo envío de carbón en la última semana del año pasado

De esta forma, Endesa, que tiene firmado con sus empresas auxiliares contratos para seguir operando hasta junio de este mismo año, se refuerza en As Pontes tras recibir, además, un nuevo envío de carbón. Fue el pasado 27 de diciembre de 2022 cuando atracó en el puerto exterior de Ferrol un buque que transportaba en sus bodegas 160.000 toneladas de carbón.

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La central hidroeléctrica de Güímar, la primera de Tenerife para almacenar las energías renovables estaría operativa después del año 2030

La hidroeléctrica de Güímar generaría un tercio de la energía que necesita Tenerife

Güímar es la sede escogida para la futura central hidroeléctrica que necesita Tenerife para almacenar las energías renovables, a semejanza de lo que ya está en marcha en Chira-Soria, en Gran Canaria. Su coste hoy estaría situado en los 800 millones de euros, a sufragar por REE a cargo del sistema u otro operador, y en todo caso su puesta en marcha no ocurriría antes del año 2030.

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¿Qué beneficios nos ofrecerá el Mix energético en el futuro?

El primer beneficio es el aspecto medioambiental, estará centrado en el cambio climático. Logrará reducir las emisiones de dióxido de carbono en la atmósfera que nos rodea, (descarbonización). Permitirá realizar mejoras en la red eléctrica, (electrificación). Y contribuirá a la reducción de la intensidad energética, ayudando a controlar mejor los niveles de polución en el ambiente.

España aspira a estar libre de emisiones de CO2 en 2050 pero, para lograrlo, será necesaria una transición en la que tengan cabida distintos modelos de generación eléctrica.

Pero el salto hacia la descarbonización no se va a producir de la noche a la mañana. En ese proceso en el que las fuentes renovables coparán el mercado, con el horizonte puesto en 2050, habrá que apostar por otros modelos energéticos que complementen a la electricidad producidas gracias al viento, al agua y al sol. 

Ciclos combinados, energía flexible, autoconsumo o generación distribuida son algunos de los nombres que suenan, y sonarán, a la hora de hablar de energía en nuestro país.

Ciclo combinado. Las centrales termoeléctricas de ciclo combinado generan energía gracias a un doble ciclo termodinámico situado en un mismo sistema. Suelen hacer uso de un combustible fósil (el ciclo combinado de gas en España generó el 10,8% de la electricidad en 2018) que, al calentarse, genera un vapor que mueve una turbina. Los gases calientes ya pasados por la turbina se utilizan para calentar agua, cuyo vapor mueve una segunda turbina generando así el llamado ciclo combinado. 

¿Qué es una central térmica de ciclo combinado?

Las centrales térmicas de ciclo combinado transforman la energía térmica del gas natural en electricidad mediante el trabajo conjunto de una turbina de gas y otra de vapor. El proceso implica la puesta en marcha de dos ciclos consecutivos: el ciclo de Brayton, que corresponde a la turbina de gas convencional, y el ciclo de Rankine, que opera con la turbina de vapor. Ciclo Rankine (segunda parte)

Impactos medioambientales

El funcionamiento de una turbina de gas, paso a paso

Las centrales térmicas de ciclo combinado que funcionan con gas natural son más respetuosas con el medio ambiente que otras tecnologías de producción eléctrica. Además, forman parte de la política medioambiental de muchos países. Una de sus ventajas más destacadas es que las emisiones de CO2 en relación a los kilovatios/hora producidos son menos de la mitad que las emisiones de una central convencional de carbón. 

Cogeneración*

La cogeneración es el conjunto de procesos en los que se producen conjuntamente energía eléctrico-  mecánica y energía térmica, a partir de una fuente primaria de energía.

De esta forma, siguiendo los principios de la economía circular, casi toda la energía térmica producida por los procesos de combustión no se disipa en el medio ambiente, como ocurre con las plantas tradicionales, sino que la temperatura que contienen los gases de escape, es aprovechada para calentar agua en una caldera de recuperación.  Esta caldera produce vapor o energía térmica, que a su vez puede ser utilizado en los procesos productivos y/o para producir energía eléctrica.

Las plantas de cogeneración suelen estar constituidas principalmente por motores alternativos, turbinas de gas o de vapor, que transforman la energía contenida en el combustible en energía mecánica y calor residual o de escape.

La energía mecánica suele transformarse en energía eléctrica a través de un alternador, y el calor residual puede recuperarse en forma de vapor de agua, agua caliente, aceites térmicos y gases calientes, como fluidos termoportadores y dispuestos para sus aplicaciones térmicas.

Si bien la cogeneración ha estado siempre ligada a procesos industriales que requieren mucho calor en sus transformaciones o “calorintensivos” —industria alimentaria, química o cerámica—, su instalación a menor escala ha permitido su uso en centro urbanos con una demanda alta de energía térmica, como edificios residenciales, bloques de viviendas, polideportivos, piscinas climatizadas u hospitales. 

Turbinación bombeo*

Central hidroléctrica de bombeo

La tecnología hidroeléctrica de bombeo es actualmente el sistema más eficiente para almacenar energía a gran escala. Es más rentable y aporta estabilidad, seguridad y sostenibilidad al sistema eléctrico, al generar gran cantidad de energía con un tiempo de respuesta muy rápido y sin crear ningún tipo de emisión a la atmósfera.

Una central hidroeléctrica de bombeo, o reversible,  

es un tipo especial de central hidroeléctrica que posee dos embalses. El agua contenida en el embalse situado en la cota más baja –embalse inferior– puede ser elevada, durante las horas valle, mediante bombas al depósito situado en la cota más alta –embalse superior–, con el fin de reutilizarla posteriormente para la producción de energía eléctrica.

Este tipo de centrales produce energía eléctrica durante las horas puntas del consumo –las de mayor demanda de electricidad– mediante la acción que ejerce un salto de agua sobre los álabes de una turbina asociada a un alternador, es decir, funcionando como una central hidroeléctrica convencional. Después, durante las horas valle –las de menor demanda–, se bombea el agua que ha quedado almacenada en el embalse inferior al embalse superior, bien mediante una bomba o bien mediante la turbina, si ésta es reversible, de manera que el agua pueda volver a ser utilizada en un nuevo ciclo.

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Grandes inconveniente de las energías limpias: el espacio que ocupan, la agresión al entorno en las zonas rurales y la dependencia del tiempo.

La extensión de terreno que hay que usar para generar la electricidad con energía nuclear, aire o sol es:

Nuclear: 14.492 GWh por kilómetro cuadrado
Eólica: 12,5 GWh por kilómetro cuadrado
Fotovoltaica: 83,2 GWh por kilómetro cuadrado

Para poder generar los 250.000 gw/h que se consumieron en 2022 en España, harían falta campos eólicos por una extensión de 20.000 kilómetros cuadrados, lo que supondría prácticamente la totalidad de la Comunidad Valenciana dedicada a la plantación de molinos.

Si lo que queremos es hacerlo con fotovoltaica, serían unos 3.000 kilómetros cuadrados, equivalente a llenar de paneles solares toda la provincia de Álava.

Con España llenándose de parques eólicos y huertos solares, cada vez surge con más fuerza la pregunta de los efectos secundarios que tienen mucho que ver con el impacto que esas grandes plantas provocan allí donde han de ser instaladas, que es obvio que sólo puede ser en zonas rurales en las que la aparición de los grandes molinos de viento o los campos cubiertos de placas solares son vistos, cada vez más, como una agresión.

La energía eólica no se genera si no hay viento o si lo hay demasiado que también debe ser desconectada por razones de seguridad.

La fotovoltaica genera mucho menos si está nublado y también curiosamente si hace mucho calor.

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viernes, 27 de agosto de 2021

Solución al precio de la luz: Centrales nucleares y Centrales de Ciclo Combinado de GNL Argelino

Todos los ciudadanos tenemos la ilusión de descarbonizar nuestro maltratado Universo.

Pero al igual que se dijo que a los automóviles diesel les quedaban tres telediarios, para más tarde los ingenieros demostrar que contaminan menos que los de motor de gasolina y haber realizado un grave daño a los fabricantes y vendedores de este tipo de coches.

¿Habrá que cerrar o no para el año 2030, todas nuestras obsoletas Centrales Nucleares?

La Agencia Internacional de la Energía (AIE) ha publicado el informe Spain 2021: Energy Policy Review, en el que hace una completa revisión del sistema energético español y su evolución desde su anterior informe del año 2015. En este análisis recoge el excelente funcionamiento de los reactores nucleares españoles y su importante aportación a futuro. enlace

Macron, a contracorriente: las renovables nunca sustituirán a las nucleares en Francia.

enlace

El Gobierno de Emmanuelle Macron, sin embargo, apuesta contra viento y marea por sus centrales nucleares, que representan casi un 70% de la generación eléctrica de Francia, frente a las plantas eólicas y fotovoltaicas, cuyo desarrollo está muy lejos de alcanzar los objetivos comunitarios. 

Al contrario de España y de otros países europeos (Alemania, Suiza, Bélgica, Austria, Grecia, Italia…), Francia no se plantea abandonar la energía nuclear.

Así, pese al reciente cierre de la central alsaciana de Fassenheim (no cumplía con las reglas de seguridad exigidas tras la catástrofe nuclear japonesa de Fukushima) y cuatro otros previstos en una década (a partir de 2025), por cuestiones de caducidad, para el 2035, la eléctrica gala mantendrá 44 reactores nucleares activos, en 14 centrales,  que seguirán aportando el 50% de la electricidad consumida en el país.

Además, es posible que para cuando llegue el momento de los cierres previstos, la Autoridad de Seguridad Nuclear (ASN) ceda a las presiones del gobierno de turno para prolongar la vida de los reactores más allá de los 50 años permitidos hasta ahora. 

Buena prueba de que Francia seguirá apostando fuerte por lo nuclear, es el proyecto de construcción de seis EPR -reactores de tercera generación que utilizan agua presurizada-, con una potencia de hasta 1.900 MW, el doble de los reactores actuales.

¿Cuántas centrales nucleares hay en España?

En España existen cinco centrales nucleares en explotación

de ellas, Almaraz y Ascó, tienen dos unidades gemelas, por lo que el número de reactores es de siete, y una central en condición de cese de explotación, Santa María de Garoña.

Almaraz I - II (Cáceres): 1981 -1983
Ascó I - II (Tarragona): 1983 -1985
Cofrentes (Valencia): 1984
Trillo (Guadalajara): 1988
Vandellós II (Tarragona): 1987

Central de Cofrentes

Almaraz, El Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) ha autorizado el funcionamiento de la central nuclear de Almaraz hasta octubre de 2028

Ascó, tienen la licencia en vigor hasta octubre de 2021. La Asociación Nuclear Ascó-Vandellòs (ANAV), que gestiona los tres reactores nucleares de Cataluña en Tarragona, confía en obtener la licencia el próximo mes de octubre para que Ascó I y Ascó II operen diez años más.

Cofrentes, tiene autorización de explotación hasta el 30 de noviembre de 2030

Trillo, estará activa hasta 2024.

Vandellós II (Tarragona) El Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico renovó, el pasado mes de julio, la autorización de explotación de la central nuclear Vandellós II por un período de 10 años, por lo que estará vigente hasta julio de 2030

Las tres grandes compañías del sector eléctrico en España son Naturgy, (antes Gas Natural Fenosa), Endesa e Iberdrola que controlan el 90 por ciento del mercado eléctrico.

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martes, 3 de diciembre de 2019

El cambio climático 



El cambio climático es el mayor desafío de nuestro tiempo y ahora nos encontramos en un momento decisivo para hacer algo al respecto.

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Así se acumula en la atmósfera el principal gas de efecto invernadero que está causando la crisis climática


J. A. Aunión | Manuel Planelles
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