UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ

CENTRO REGIONAL DE CHIRIQUÍ

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

LICENCIATURA EN INGENIERIA CIVIL

INGENIERIA ELÉCTRICA APLICADA

PROFESOR ING. J. L. VISSUETTI

INVESTIGACIÓN 2 GENERACIÓN

ESTUDIANTES

CABALLERO YERALD 4-770-1707 CABRERA ALBY 4-764-2317

GALLARDO CRISTELA 4-751-1761PITTI KARENINA 4-774-14

GRUPO 2IC131

INTRODUCCIÓN

En la presente investigación se trataran los temas relacionados a

Generación de Energía. Como lo son las Generalidades de la producción

de energía eléctrica, las principales fuentes de energía, clasificación de

las plantas generadoras, ya sea según la función que desempeñan o la

clase de energía primaria que utiliza; además se incluyen las

componentes de una central eléctrica y proyectos en Panamá.

Dependiendo de las necesidades y cantidad de consumo es necesario

establecer la cantidad de producción de energía ya que es algo que no

se puede almacenar y es sumamente riesgoso no producir la cantidad

necesaria de electricidad. Existen varios tipos de fuentes de la que

podemos producir energía y las veremos a continuación.

CONTENIDO

GENERALIDADES DE LA PRODUCCIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA:

La generación de energía eléctrica consiste en transformar alguna clase de energía ya sea química, cinética, térmica o lumínica, en energía eléctrica.

La generación eléctrica se realiza mediante un generador (que varían en función a la forma en que se accionan) o que difiere en qué fuente de energía primaria utiliza para convertir la energía contenida en ella, en energía eléctrica.

Desde que se 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 en vías de desarrollo apenas disfrutan de sus ventajas.

La demanda de energía eléctrica de una región tiene una variación a lo largo del día. Esta variación es función de muchos factores, como: 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.

Dependiendo de la fuente primaria de energía utilizada, las centrales generadoras se clasifican en:

Químicas: cuando se utilizan plantas de radioactividad, que generan energía eléctrica con el contacto de esta.

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 de corriente, movido mediante una turbina que será distinta dependiendo del tipo de energía primaria utilizada.

PRINCIPALES FUENTES DE ENERGÍA:

Las fuentes de energía son elaboraciones fijas más o menos complejas de las que el ser humano puede extraer energía para realizar un determinado trabajo u obtener alguna utilidad. Por ejemplo: el viento, el agua y el sol, entre otros.

Desde la prehistoria, cuando la humanidad descubrió el fuego para calentarse y asar los alimentos, pasando por la Edad Media en la que se construían molinos de viento para moler el trigo, hasta la época moderna en la que se puede obtener energía eléctrica fisionando el átomo, el hombre ha buscado incesantemente fuentes de energía de las que sacar algún provecho para nuestros días, que han sido los combustibles fósiles; por un lado el carbón para alimentar las máquinas de vapor industriales y de tracción ferrocarril así como los hogares, y por otro, el petróleo y sus derivados en la industria y el transporte (principalmente el automóvil), si bien éstas convivieron con

aprovechamientos a menor escala de la energía eólica, hidráulica y la biomasa. Dicho modelo de desarrollo, sin embargo, está abocado al agotamiento de los recursos fósiles, sin posible reposición, pues serían necesarios períodos de millones de años para su formación.

Las fuentes de energía se clasifican en:

Renovables: Pueden utilizarse de manera continuada para producir energía, bien porque se regeneran fácilmente (biomasa) o porque son una fuente inagotable (solar).

Energía Hidráulica: obtenida a través de un curso del agua.

Energía Eólica: Proviene del viento.

Energía Solar: Proviene de la luz del sol como su nombre lo dice, esta puede ser transformada en dos tipos de energía, la eléctrica y la térmica.

Energía Geotérmica: proviene del calor interno de la tierra y también se puede transformar en energía eléctrica o calorífica.

Energía Marítima: Proviene del movimiento de subida y bajada del agua del mar.

Energía de ondas: Proviene del movimiento ondulatorio de las masas de agua.

Energía de Biomasa: Proviene del aprovechamiento energético del bosque o de sus residuos, de los residuos de la agricultura, de la industria alimentaria o el resultado de las plantas de tratamiento de aguas residuales o industriales.

No renovables: Una vez utilizadas tardan demasiado tiempo en regenerarse o bien nunca se podrán regenerar, también se pueden regenerar utilizando algún producto químico.

Carbón: Combustible extraído mediante exploraciones minerales, suministra el 25% de la energía primaria consumida en el mundo.

Petróleo: Se constituye por una mezcla de componentes orgánicos y es una de las principales energías utilizadas en los medios de transporte.

Gas Natural: Es utilizado como combustible en los hogares y en la industria.

Uranio: Elemento químico formado por combustible nuclear, tiene un potente poder calorífico.

Este tipo de clasificación tiene como base el ritmo de consumo de energía. Las no renovables son las que tenemos que dejar de utilizar

CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS GENERADORAS:

SEGÚN LA FUNCIÓN QUE DESEMPEÑAN.

Primaria o de base:

Son las que están destinadas a suministrar energía eléctrica de manera continua. Estas son de gran potencia y utilizan generalmente como maquinas motrices las turbinas de vapor, turbinas de gas y turbinas hidráulicas.

Secundaria o de pico:

Proyectadas para cubrir demandas de energía en las horas pico. En dichas horas pico, se ponen en marcha y trabajan en paralelo con la central principal.

SEGÚN LA CLASE DE ENERGÍA PRIMARIA UTILIZADA.

Térmicas:

Esta es una instalación empleada en la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles como petróleo, gas natural o carbón. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica.

Cuando el calor se obtiene mediante la fisión controlada de núcleos de uranio la central se llama central nuclear. Este tipo de central no contribuye al efecto invernadero, pero tiene el problema de los residuos radioactivos que han de ser guardados durante miles de años y la posibilidad de accidentes graves.

Hidroeléctricas:

En esta se utiliza energía hidráulica para la generación de energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos que aprovechaban la corriente de los ríos para mover una rueda.

En general, estas centrales aprovechan la energía potencial gravitatoria que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel, también conocido como salto geodésico. El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidráulica la cual transmite la energía a un generador donde se transforma en energía eléctrica.

COMPONENTES DE UNA CENTRAL ELÉCTRICA

Definición:

Una central eléctrica es una instalación capaz de convertir la energía mecánica en energía eléctrica.

Las principales fuentes de energía son: el agua, el gas, el uranio, el viento y la energía solar. Estas fuentes de energía primaria para mover los álabes de una turbina, que a su vez está conectada en un generador eléctrico.

Hay que tener en cuenta que hay instalaciones de generación donde no se realiza la transformación de energía mecánica en electricidad como, por ejemplo:

Los parques fotovoltaicos, donde la electricidad se obtiene de la transformación directa de la radiación solar.

Las pilas de combustible o baterías, donde la electricidad se obtiene directamente a partir de la energía química.

Tipos de centrales eléctricas:

Una buena forma de clasificar las centrales eléctricas es haciéndolo en función de la fuente de energía primaria que utilizan para producir la energía mecánica necesaria para generar electricidad:

Centrales hidroeléctricas : el agua de una corriente natural o artificial, por el efecto de un desnivel, actúa sobre las palas de una turbina hidráulica.

Centrales térmicas convencionales : el combustible fósil (carbón, fueloil o gas) es quemado en una caldera para generar energía calorífica que se aprovecha para generar vapor de agua. Este vapor (a alta presión) acciona las palas de una turbina de vapor, transformando la energía calorífica en energía mecánica.

Centrales térmicas de ciclo combinado : combina dos ciclos termodinámicos. En el primero se produce la combustión de gas natural en una turbina de gas, y en el segundo, se aprovecha el calor residual de los gases para generar vapor y expandirlo en una turbina de vapor.

Centrales nucleares : la fisión de los átomos de uranio libera una gran cantidad de energía que se utiliza para obtener vapor de agua que, a su vez, se utiliza en un grupo turbina-alternador para producir electricidad.

Centrales eólicas : la energía cinética del viento se transforma directamente en energía mecánica rotatoria mediante un aerogenerador.

Centrales termoeléctricas solares: la energía del Sol calienta un fluido que transforma en vapor otro segundo fluido, que acciona la turbina-alternador que consigue el movimiento rotatorio y así, generar electricidad.

Centrales de biomasa o de residuos sólidos urbanos (RSU) : utilizan el mismo esquema de generación eléctrica que una central térmica convencional. La única diferencia es el combustible utilizado en la caldera, que proviene de nuestros residuos.

Una central hidroeléctrica: es una instalación que permite aprovechar las masas de agua en movimiento que circulan por los ríos para transformarlas en energía eléctrica, utilizando turbinas acopladas a los alternadores.

Según la potencia instalada, las centrales hidroeléctricas pueden ser:

Centrales hidráulicas de gran potencia: más de 10MW de potencia eléctrica.

Minicentrales hidráulicas: entre 1MW y 10MW. Microcentrales hidroeléctricas: menos de 1MW de potencia.

Componentes principales de una central hidroeléctrica

La presa, que se encarga de contener el agua de un río y almacenarla en un embalse.

Rebosaderos, elementos que permiten liberar parte del agua que es retenida sin que pase por la sala de máquinas.

Destructores de energía, que se utilizan para evitar que la energía que posee el agua que cae desde los salientes de una

presa de gran altura produzcan, al chocar contra el suelo, grandes erosiones en el terreno. Básicamente encontramos dos tipos de destructores de energía:

1. Los dientes o prismas de cemento, que provocan un aumento de la turbulencia y de los remolinos.

2. Los deflectores de salto de esquí, que disipan la energía haciendo aumentar la fricción del agua con el aire y a través del choque con el colchón de agua que encuentra a su caída.

Sala de máquinas. Construcción donde se sitúan las máquinas (turbinas, alternadores…) y elementos de regulación y control de la central.

Turbina. Elementos que transforman en energía mecánica la energía cinética de una corriente de agua.

Alternador. Tipo de generador eléctrico destinado a transformar la energía mecánica en eléctrica.

Conducciones. La alimentación del agua a las turbinas se hace a través de un sistema complejo de canalizaciones.

CONCLUSIONES

La producción de energía es una industria de altos niveles de consumo ya que hoy en día utilizamos la electricidad para todo. La energía eléctrica es una parte fundamental de nuestra vida, casi indispensable, con ella podemos cocinar nuestros alimentos, transportarnos, nos facilita la educación entre otras cosas; pero debemos tener presente que tenemos que dejar de ser dependientes de los recursos no renovables y empezar a utilizar los renovables ya que de no ser así acabaremos con las cosas realmente indispensables para nuestra supervivencia.

Existen varias formas de abastecer energía a las masas pero la utilizada en Panamá es la central hidroeléctrica por las grandes cantidades de precipitación que ocurren al año.

BIBLIOGRAFÍA

http://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica

http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/produccion-de-electricidad/

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http://www.centralamericadata.com/es/search?q1=content_es_le:%22proyectos+hidroel%C3%A9ctricos%22&q2=mattersInCountry_es_le:%22Panam%C3%A1%22

http://www.grupocuerva.com/produccion-enegia-electrica/central-hidroelectrica-panama/