REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN, CIENCIA,

TECNOLOGÍA E INNOVACIÓN. INCLUSIÓN Y CALIDAD.PROGRAMA DE FORMACIÓN PERMANENTE AL DOCENTE, MICROMISIÓN

“SIMÓN RODRÍGUEZ.”SAN FELIPE – EDO. YARACUY

Generación de energía eléctrica a nivel mundial y en Venezuela.

Participantes:Grupo de Física Tutor Prof. Teodoro Parra

San Felipe, Febrero del 2015

Introducción.

La electrificación de la sociedad moderna no sólo fue un proceso técnico, sino un

verdadero cambio social de implicaciones extraordinarias, comenzando por

el alumbrado y siguiendo por todo tipo de procesos industriales (motor

eléctrico, metalurgia, refrigeración...) y de comunicaciones (telefonía, radio). 

Lenin, durante la Revolución bolchevique, definió el socialismo como la suma de la

electrificación y el poder de los soviets, pero fue sobre todo la sociedad de

consumo que nació en los países capitalistas, la que dependió en mayor medida

de la utilización doméstica de la electricidad en los electrodomésticos, y fue en

estos países donde la retroalimentación entre ciencia, tecnología y sociedad

desarrolló las complejas estructuras sociales actuales.

La presente recopilación se ha hecho con el objetivo de ofrecer una mirada rápida, panorámica, del estado actual del volumen y tipos disponibles de la generación eléctrica a nivel mundial y nacional, para poder abordar posteriormente el tema del ahorro energético.

Generación de energía eléctrica

En general, la generación de energía eléctrica consiste en transformar alguna clase de energía (química, cinética, térmica o lumínica, entre otras), en energía eléctrica.

Para la generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el primer escalón del sistema de suministro eléctrico.

La generación eléctrica se realiza, básicamente, mediante un generador; si bien estos no difieren entre sí en cuanto a su principio de funcionamiento, varían en función a la forma en que se accionan. Explicado de otro modo, 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.

Tipos de Centrales.

Centrales termoeléctricas

Una central termoeléctrica es un lugar empleado para la generación de energía eléctrica a partir de calor. Este calor puede obtenerse tanto de la combustión, de la fisión nuclear del uranio u otro combustible nuclear, del sol o del interior de la Tierra. Las centrales que en el futuro utilicen la fusión también serán centrales termoeléctricas.

Los combustibles más comunes son los combustibles fósiles (petróleo, gas natural o carbón), sus derivados (gasolina, gasóleo), biocarburantes, residuos sólidos urbanos, metano generado en algunas estaciones depuradoras de aguas residuales,

Las centrales termoeléctricas consisten en una caldera en la que se quema el combustible para generar calor que se transfiere a unos tubos por donde circula agua, la cual se evapora. El vapor obtenido, a alta presión y temperatura, se expande a continuación en una turbina de vapor, cuyo movimiento impulsa un alternador que genera la electricidad.Luego el vapor es enfriado en un condensador donde circula por tubos agua fría de un caudal abierto de un río o por torre de refrigeración.

Las centrales térmicas que usan combustión liberan a la atmósfera dióxido de carbono (CO2), considerado el principal gas responsable del calentamiento global.

También, dependiendo del combustible utilizado, pueden emitir otros contaminantes como óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, partículas sólidas (polvo) y cantidades variables de residuos sólidos. Las centrales nucleares generan residuos radiactivos de diversa índole que requieren una disposición final de máxima seguridad y pueden contaminar en situaciones accidentales

Centrales térmicas solaresUna central térmica solar o central termosolar es una instalación industrial en la que, a partir del calentamiento de un fluido mediante radiación solar y su uso en un ciclo termodinámico convencional, se produce la potencia necesaria para mover un alternador para la generación de energía eléctrica como en una central térmica clásica. En ellas es necesario concentrar la radiación solar para que se puedan alcanzar temperaturas elevadas, de 300 °C hasta1000 °C, y obtener así un rendimiento aceptable en el ciclo termodinámico, que no se podría obtener con temperaturas más bajas. La captación y concentración de los rayos solares se hacen por medio de espejos con orientación automática que apuntan a una torre central donde se calienta el fluido, o con mecanismos más pequeños de geometría parabólica. El conjunto de la superficie reflectante y su

dispositivo de orientación se denomina heliostato. Su principal problema medioambiental es la necesidad de grandes extensiones de territorio que dejande ser útiles para otros usos (agrícolas, forestales, etc.).

Centrales geotérmicasLa energía geotérmica es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. Este calor interno calienta hasta las capas de agua más profundas: al ascender, el agua caliente o el vapor producen manifestaciones, como los géiseres o las fuentes termales, utilizadas para calefacción desde la época de los romanos. Hoy en día, los progresos en los métodos de perforación y bombeo permiten explotar la energía geotérmica en numerosos lugares del mundo. Para aprovechar esta energía en centrales de gran escala necesario que se den temperaturas muy elevadas a poca profundidad.

Centrales nuclearesUna central o planta nuclear o atómica es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear. Se caracteriza por el empleo de combustible nuclear fisionable que mediante reacciones nucleares proporciona calor que a su vez es empleado, a través de un ciclo termodinámico convencional, para producir el movimiento de alternadores que transforman el trabajo mecánico en energía eléctrica. Estas centrales constan de uno o más reactores.

Centrales hidroeléctricas

Una central hidroeléctrica es aquella que se utiliza para la generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la energía potencial del agua embalsada en una presa situada a más alto nivel que la central. El agua selleva por una tubería de descarga a la sala de máquinas de la central, donde mediante enormes turbinas hidráulicas se produce la electricidad en alternadores. Las dos características principales de una central hidroeléctrica, desde el punto de vista de su capacidad de generación de electricidad son:

La potencia, que es función del desnivel existenteentre el nivel medio del embalse y el nivel medio de las aguas debajo de la central, y del caudal máximoturbinable, además de las características de la turbina y del generador.

La energía garantizada en un lapso determinado, generalmente un año, que está en función del volumen útil del embalse, de la pluviometría anual y de la potencia instalada.

La potencia de una central hidroeléctrica puede variar desde unos pocos MW, hasta varios GW.

Esta forma de energía posee problemas medioambientales al necesitar la construcción de grandes embalses en los que acumular el agua, que es sustraída de otros usos, incluso urbanos en algunas ocasiones.

Centrales eólicasLa energía eólica se obtiene mediante el movimiento del aire, es decir, de la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire o de las vibraciones que el dicho viento produce. Los molinos de viento se han usado desde hace muchos siglos para moler el grano, bombear agua u otras tareas que requieren una energía. En la actualidad se usan aerogeneradores para generar electricidad, especialmente en áreas expuestas a vientos frecuentes, como zonas costeras, alturas montañosas o islas. La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales al gradiente de presión

El impacto medioambiental de este sistema de obtención de energía es relativamente bajo, pudiéndose nombrar el impacto estético, porque deforman el paisaje, la muerte de aves por choque con las aspas de los molinos o la necesidadde extensiones grandes de territorio que se sustraen de otros usos. Además, este tipo de energía, al igual que la solar o la hidroeléctrica, están fuertemente condicionadas por las condiciones climatológicas, siendo aleatoria la disponibilidad de las mismas.

Centrales fotovoltaicasSe denomina energía solar fotovoltaica a la obtención de energía eléctrica a través de paneles fotovoltaicos. Los paneles, módulos o colectores fotovoltaicos están formados por dispositivos semiconductores tipo diodo que, al recibir radiación solar, se excitan y provocan saltos electrónicos, generando una pequeña diferencia de potencial en sus extremos. El acoplamiento en serie de varios deestos fotodiodos permite la obtención de voltajes mayores en configuraciones muy sencillas y aptas para alimentar pequeños dispositivos electrónicos. A mayor escala, la corriente eléctrica continua que proporcionan los paneles fotovoltaicos se puede transformar en corriente alterna e inyectar en la red eléctrica.

La implantación de la energía solar fotovoltaica ha avanzado considerablemente en los últimos años La producción de células fotovoltaicas ha venido experimentando un crecimiento exponencial, duplicándose cada dos años. Alemania es, junto a Japón, China y Estados Unidos, uno de los países donde la fotovoltaica está experimentando un crecimiento más vertiginoso. A finales de 2013, se habían instalado en todo el mundo cerca de 140GW de potencia fotovoltaica, convirtiendo a la fotovoltaica en la tercera fuente de energía renovable más importante en términos de capacidad instalada a nivel global.

Generación eléctrica en Venezuela.

El parque de generación del Sistema Eléctrico Nacional, asciende a unos 24.000 megavatios (MW) de capacidad instalada y está conformado por un significativo número de infraestructuras, localizadas en su mayoría, en la región de Guayana, donde funcionan los complejos hidroeléctricos más grandes del país. Éstos ofrecen más del 62% del potencial eléctrico que llega a hogares e industrias de toda la Nación.

Otro 35% de la generación de electricidad proviene de plantas termoeléctricas, y casi un 3% corresponde al sistema de generación distribuida, conformada por grupos electrógenos. Esto ha sido posible, gracias al rescate del parque de generación por parte de CORPOELEC, al cierre del año 2013 fueron incorporados al Sistema Eléctrico Nacional SEN 3.869 MW más, de los cuales 1.950 MW corresponden a proyectos nuevos y 1.919 MW a unidades rehabilitadas.

CORPOELEC está empeñada en ofrecerles a los venezolanos y venezolanas, un sector eléctrico digno, confiable y de calidad, invirtiendo importantes recursos para ampliar y reforzar el parque de generación, y a la vez promover el desarrollo de fuentes alternativas de energía, como la eólica o solar.

Las unidades rehabilitadas que aportaron 1.919 MW al SEN

Para el 2014 se tiene planteado en materia de Generación sobrepasar la meta de los 3.843 MW , siendo unos 2.648 por concepto de proyectos nuevos y más de 1197 MW por rehabilitación.

En la actualidad, el patrimonio de generación de energía eléctrica existente en Venezuela es el siguiente:

Plantas Termoeléctricas:Josefa Camejo (Falcón)Complejo Termoeléctrico General Rafael Urdaneta (Termozulia I y II) (Zulia)Argimiro Gabaldón (Lara)Planta Centro (Carabobo)Antonio José de Sucre (Sucre) (en ejecución)Termocentro (Miranda) (en ejecución)Ezequiel Zamora (en ejecución)Alberto Lovera (Anzoátegui)Juan Manuel Valdez (en ejecución)San Diego de Cabrutica (Anzoátegui)Don Luis Zambrano (Táchira/ Mérida)

Plantas Hidroeléctricas:Simón Bolívar (Bolívar)Antonio José de Sucre (Bolívar)

Francisco de Miranda (Bolívar)Masparro (Barinas)Juan Antonio Rodríguez Domínguez (Barinas)General José Antonio Páez (Mérida)Manuel Piar (Bolívar)Fabricio Ojeda (Mérida)Leonardo Ruiz Pineda (Táchira)

Plantas de Generación Distribuida (Grupos electrógenos):

Mantecal (Apure)Plantas Termoeléctricas:Josefa Camejo (Falcón)Complejo Termoeléctrico General Rafael Urdaneta (Termozulia I y II) (Zulia)Argimiro Gabaldón (Lara)Planta Centro (Carabobo)Antonio José de Sucre (Sucre) (en ejecución)Termocentro (Miranda) (en ejecución)Ezequiel Zamora (en ejecución)Alberto Lovera (en ejecución)Juan Manuel Valdez (en ejecución)San Diego de Cabrutica (Anzoátegui)Termoisla (en ejecución)Don Luis Zambrano (Táchira/ Mérida)Plantas Hidroeléctrica:Simón Bolívar (Bolívar)Antonio José de Sucre (Bolívar)Francisco de Miranda (Bolívar)Masparro (Barinas)Juan Antonio Rodríguez Domínguez (Barinas)General José Antonio Páez (Mérida)Manuel Piar (Bolívar)Fabricio Ojeda (Mérida)Leonardo Ruiz Pineda (Táchira)Plantas de Generación Distribuida (Grupos electrógenos):Mantecal (Apure)

En el cuadro que sigue se muestra el nivel de consumo de la energía eléctrica de algunos países de referencia (2012), incluyendo por supuesto Venezuela. (GW)

EEUU 3741 Brasil 456China 4693 México 182Alemania 545 Colombia 39España 268 Venezuela 86Canadá 550 Argentina 105

Como puede observarse China y USA son por amplio margen los mayores productores y consumidores de la energía eléctrica a nivel mundial.

A nivel medio están países desarrollados como Alemania, Brasil, Canadá. En General Venezuela es un alto consumidor de energía eléctrica, muy por encima por ejemplo de un país similar, como Colombia.