Estemon-Resumen-Materia1

Módulo 1: Entorno energético

(pdf: Energía y sistema eléctrico)

Tema 1: Conceptos básicos sobre la energía
La sociedad utiliza cada vez más la energía, hasta ahora procedente, sobretodo, de combustibles fósiles. Combustible: toda substancia que se quema para producir calor y/o electricidad Energía: capacidad de realizar un tabajo (relacionado con el consumo/gasto energético) Potencia:energía por unidad de tiempo Energía = Potencia x Tiempo Potencia = Energía / Tiempo La energía se expresa en: Julios, calorías, kilovatios hora (kWh), termias La potencia: Vatios (W), calorías/h, julios/h, Caballos de vapor (CV) Potencia eléctrica: energía por unidad de tiempo, el estándar en vatios (W), y se consigue multiplicando la tensión (v) por la corriente o intensidad (a). 1 Vatio (W) = 1Voltio (v) x 1 Amperio (a) Si la potencia es positiva (+), absorbe energía del circuito (bombilla, resistencia) Si la potencia es negativa (-), emite energía (generador, pila) Energía primaria: la que se obtiene directamente de la naturaleza (sol, agua, petróleo) Energía secundaria: la energía primaria transformada (electricidad, gasoil, fuel oil) Las fuentes de energía primera pueden dividirse encombustibles de origen fósil y renovables. La transformación consiste en cambiar un combustible primario para obtener un producto energético secundario más eficaz para su destino (carbón -> calor -> vapor -> turbinas -> electr.) La electricidad es una forma de energía. Puede ser primaria (eólica, solar, hidroeléctrica), secundaria (nuclear, geotérmica, térmica solar, carbón, petróleo). El calortambién puede ser primario (geotérmica, térmica solar), o secundaria (nuclear, quemando gas, petróleo). El factor de carga cuantifica la producción anual de una central. Es la producción anual de energía dividida por la potencia nominal, y se mide en horas (h) o tanto por ciento (%), dividiendo las horas por las 8.760 horas del año. Factor de Carga = Energía Anual / Potencia Nominal (kWh/kW) (o bienh) Ejemplo: una turbina de 600 kW produce 1,5 M de kWh: FC (h) = 1.500.000 kWh / 600 kW = 2.500 h

FC (%) = 2.500 h / 8.760 h = 28,5% En ESP la evolución del FC de la eólica, los últimos años: FC 2.309 2.472 2.312 2.129 2.189 2.227 Año 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2.050 (tendencia bajista) 2006

La corriente trifásica es un sistema de tres tensiones alternas (de CA) que se producensimultáneamente (en el mismo genereador) y desfasadas entre sí 120º (Corriente Alterna). Los generadores en ESP son trifásicos, y la conexión a REE también ha de ser trifásica (salvo para centrales de poca potencia). La trifásica se usa mucho en industrias. Hay dos tipos de conexión, en triángulo y en estrella. La toma de tierra evita el paso de corriente por un fallo en el aislamiento. Es una pieza metálicaenterrada con una mezcla especial de sales y conectada a la instalación con un cable. El cable de tierra es verde y amarillo. Es especialmente importante en instalaciones de renovables a la intemperie. Cualquier conductor opone resistencia al paso del a corriente. Su valor depende del material conductor y de sus dimensiones: Resistencia (ohms Ω) = Resistividad (rho ρ) x Longitud / Sección Laspérdidas van con el cuadrado de la corriente: P[Ω · A2] = R · i2 Entonces, a mayor distancia (+ Longitud), mayores pérdidas, pero si tenemos en cuenta que W = V · A, entonces podemos aumentar V, para disminuir A (elevar la tensión mediante transformadores). Un transformador es una máquina electromagnética que permite elevar (elevador) o reducir (reductor) el voltaje o tensión en un circuito de CAmanteniendo la frecuencia. También tiene pérdidas. Durante el proceso se genera calor, y hay que mantener refrigerado el aparato para que funcione correctamente. Un buen refrigerante es el aceite: refrigera, es aislante eléctrico, y aísla de la humedad y el aire. La energía reactiva es una demanda extra de energía. Está asociada a los motores y los campos magnéticos que generan. Absorben energía...