Clasificación de las centrales eléctricas - Perla Azucena Soler

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2.1 Clasificación de las centrales eléctricas
La clasificación se realiza atendiendo a diversos criterios como pueden ser: tipo de energía transformada, función que desempeñan dentro del sistema de energía eléctrica, tipo de mando, etc.
A) Según tipo de energía primaria que utilizan:
· Hidroeléctricas: convencionales, de bombeo, mareomotrices.
· Térmicas: convencionales (carbón, fuel, gas), nucleares.
· Eólicas.
· Solares: fotovoltaicas, termoeléctricas.
· Geotérmicas.
· Biomasa.
· M.H.D.
B) Según la función que desempeñan dentro del sistema de energía eléctrica:
Centrales de base.
Suministran la mayor parte de la energía eléctrica de forma continua, es decir, están sometidas a variaciones de carga muy limitadas. Por ejemplo, las centrales eléctricas de agua fluyente, centrales nucleares y grandes centrales térmicas.
Centrales de punta.
Trabajan en paralelo con las centrales de base y cubren las puntas de carga (funcionamiento periódico). Como centrales de punta se emplean centrales hidráulicas y centrales con turbinas de gas.
Centrales de reserva.
Sirven para sustituir total o parcialmente a las centrales hidráulicas de base en casos de escasez de agua o avería de algún elemento del sistema eléctrico. Son de uso intermitente. Como centrales de reserva se suelen emplear centrales térmicas de carbón o grupos diesel.
Centrales de socorro o de emergencia.
De rápida puesta en funcionamiento y próximas a los centros de consumo. Sirven para paliar los efectos del fallo o avería de las líneas de transporte o de las subestaciones. Son móviles, y las pequeñas, por lo general, grupos diesel.
© Los autores, 2000; © Edicions UPC, 2000.
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Centrales de acumulación o de bombeo.
Aprovechan el sobrante de potencia que en determinados momentos puede tener el sistema de energía eléctrica (por ejemplo, por menor consumo) para acumular energía hidráulica aguas arriba de la presa.
C) Según el tipo de mando:
Centrales con mando manual.
Centrales con mando semiautomático.
Centrales con mando automático.
2.2 Carga
Carga de un sistema o de una parte del mismo es la suma de las potencias nominales de todos los receptores instalados en él o ella respectivamente.
2.3 Demanda
Por demanda de una instalación eléctrica receptora se entiende el valor medio de la carga (kW) que absorbe durante un intervalo de tiempo determinado (por ejemplo: 15 minutos, un día, una hora, etc).
La demanda es variable en cada época del año, en cada día del año y, dentro de cada día, es variable a las distintas horas del día. Es decir, la principal característica de la demanda de electricidad es su variabilidad con el tiempo. Sin embargo, aunque las variaciones no se pueden predecir de una manera rigurosa, distan mucho de tener un comportamiento aleatorio. Por el contrario, presentan una regularidad muy notable sobre la base de una serie de ciclos temporales. En definitiva, la demanda total de electricidad no es más que la suma de las potencias demandadas por cada uno de los abonados, y éstos tienen unos hábitos de consumo perfectamente definidos.
2.4 Curvas de carga
Es la representación cartesiana de la variación temporal de la carga.
2.6.1 Curvas de carga diaria
En ordenadas se representan las potencias y en abscisas el tiempo en horas. A lo largo del día la demanda del conjunto del sistema, la demanda para usos domésticos, la demanda para usos industriales y la demanda para usos comerciales, para un día laborable, varían según la figura 2.6.1.1.
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Centrales eléctricas
Fig. 2.6.1.1 Curva de carga diaria.
En la curva que corresponde al sistema pueden apreciarse tres puntas de consumo, que en este caso corresponden a las 12,15 y 18 horas, siendo debida ésta última principalmente al alumbrado. Las horas de menor consumo (horas de valle) corresponden siempre a la noche y a las primeras horas de la madrugada. En algunos casos se suele presentar un valle de consumo a las 14 horas. Las mayores variaciones de la demanda se producen en el sector doméstico y comercial. El mayor consumo de las horas centrales del día se debe en gran parte a la actividad laboral que trabaja de forma discontinua, ya que las grandes industrias que trabajan de forma ininterrumpida presentan una demanda mucho más uniforme. Por tanto, entre los factores que modifican la curva de carga se puede considerar, en primer lugar, el hecho de que se trate de un día laborable o no. La figura 2.6.1.2 pone de manifiesto el factor anteriormente citado.
Fig. 2.6.1.2 Curva de carga diaria a lo largo de la semana.
De forma análoga, la estación del año (figura 2.6.1.3), y los factores climatológicos, principalmente la temperatura, influyen de una forma muy notable sobre la curva de carga.
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Fig. 2.6.1.3 Curvas de carga diarias de una pequeña central con una demanda casi exclusivamente para usos industriales en verano e invierno.
2.6.2 Curvas de carga diaria a lo largo de un año: Curva de demanda anual o curva monótona de carga
La información obtenida de la curva de carga diaria no es útil a fin de programar la producción a largo plazo, dada la gran cantidad de factores que influyen sobre ella, sobre todo las oscilaciones de tipo semanal, estacional y anuales, así como otras influencias de tipo aleatorio. Sin embargo, para el fin anteriormente citado, se prefiere utilizar la curva de demanda anual o curva monótona de carga, la cual se deduce, a partir de las curvas de carga diaria a lo largo de un año, sumando para cada nivel de potencia demandada el número de horas en que dicha potencia se ha igualado o superado a lo largo del año (figura 2.6.2.1).
P (MW)
Fig. 2.6.2.1 Curva de demanda anual.