¿Qué es una Central Termoeléctrica Convencional?

¿Qué es una Central Termoeléctrica Convencional?

enero 11, 2020 0 Por Guillermo Huerta

Se denomina una central termoeléctrica convencional a la instalación empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía liberada por combustibles fósiles como petróleo, gas natural y carbón. Esta energía se emplea en un ciclo termodinámico convencional para mover los alabes de un alternador y así producir energía eléctrica.

Introducción de una Central Termoeléctrica Convencional

Imagen de la Central Termoeléctrica del Valle de México de la CFE

Prácticamente todas las centrales nucleares eléctricas de carbón, nucleares, geotérmicas, fotoeléctricas o de combustión de biomasa, así como algunas centrales de gas natural, son conocidas como centrales termoeléctricas. El calor residual de una turbina de gas puede usarse para producir vapor y a su vez electricidad, en lo que se conoce como un ciclo combinado, lo cual mejora la eficiencia de la central.

Las centrales termoeléctricas no nucleares, particularmente las que usan combustibles fósiles, se conocen comúnmente como centrales térmicas o centrales termoeléctricas convencionales. Estas emplean fuentes de energía no renovables tales como el carbón, el petróleo y el gas. Este tipo de centrales generan mucha energía en un espacio reducido, pero pueden agotar los yacimientos y emiten gases contaminantes.

Historia

La primera Central Termoeléctrica Convencional fue construida por Sigmund Schuckert en la ciudad de Ettal en Baviera y entró en funcionamiento en 1879. Las primeras centrales comerciales fueron la Central de Pearl Street en Nueva York, y la Edison Electric Light Station en Londres, las cuales entraron en funcionamiento en 1882.

Estas centrales utilizaban motores de vapor de pistones. El desarrollo de la turbina de vapor permitió construir centrales más grandes y eficientes. Por lo que hacía 1905, esta había remplazado completamente a los motores de vapor de pistones en las grandes centrales eléctricas.

Generalidades

Son consideradas Central Termoeléctrica Convencional, aquellas que son económicas. Su utilización esta muy extendida en el mundo económicamente avanzado y en el mundo en vías de desarrollo, a pesar de su elevado impacto medioambiental.

Básicamente, el funcionamiento de estas centrales es el mismo independientemente del combustible fósil que se consuma. Así, este se quema en la caldera, liberando el calor que se usa para calentar agua. El agua calentada se transformará en vapor con una presión muy elevada, que es la que hace girar una turbina de vapor, lo que transformará la energía interna del vapor en energía mecánica (rotación del eje).

La producción de electricidad se generará en el alternador, debido a la rotación del rotor y mediante la inducción electromagnética. La electricidad generada pasa por un transformador, el cual eleva la tensión proveniente para su fácil transporte.

El vapor que sale de la turbina se envía a un condensador para transformarlo en estado líquido, y así retornarlo a la caldera para empezar de nuevo un nuevo ciclo de producción de vapor.

Impacto ambiental

Emisiones de una central termoeléctrica

La contaminación es máxima en el caso de las centrales termoeléctricas convencionales que utilizan como combustible carbón.

Además, la combustión del carbón tiene como consecuencia la emisión de partículas y óxido de azufre que contaminan en gran medida la atmósfera. En las de combustóleo, los niveles de emisión de estos contaminantes son menores; aunque se ha de tener en cuenta la emisión de óxidos de azufre y otras partículas.

En todo caso, en mayor o menor medida, todas ellas emiten a la atmósfera dióxido de carbono, CO2 . Según el combustible, y suponiendo un rendimiento del 40% sobre la energía primaria consumida, una central térmica emite aproximadamente:

CombustibleEmisión de CO(kg/kWh)
Gas Natural0.68
Gas Natural (combinado)0.54
Combustóleo0.70
Biomasa (leña, madera)0.82
Carbón1.00

Ventajas y desventajas

Ventajas:

  • Son las centrales más baratas de construir (teniendo en cuenta el precio por Mega Watt instalado), especialmente las de carbón, debido a la simplicidad (comparativamente hablando) de su construcción y la energía que genera en forma masiva.
  • La gran cantidad de energía térmica generada, podría emplearse como energía residual para calefacción de edificios mediante una red de distribución.

Desventajas:

  • El uso de los combustibles fósiles genera emisiones de gases de efecto invernadero y, en algunos casos, de lluvia ácida a la atmósfera, junto a partículas de carbón, si no están bien depurados los humos.
  • Los combustibles fósiles no son una fuente de energía ilimitada, por lo que su uso está limitado por la disponibilidad de las reservas y/o por su rentabilidad económica.
  • Afectan negativamente a los mantos acuíferos cuando la refrigeración se hace mediante el agua del río en cuestión.

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