GENERACIÓN ELÉCTRICAProfesor: Jacinto Arroyo

La generación eléctrica• Es la primera de las actividades de la cadena productiva de la energía eléctrica.

• Porque transforma alguna clase de energía (térmica, mecánica, luminosa, entre otras) en energía eléctrica.

Algunos conceptos básicos:

Energía y potencia eléctrica

La energía eléctrica se produce ante la presencia del movimiento de electrones el cual es causado por una tensión eléctrica.

La cantidad de energía eléctrica que se produzca dependerá de cuantos electrones se trasladen por unidad de tiempo, el tiempo que perdure dicho movimiento y la magnitud de tensión que la ocasiones.

En condiciones de equilibrio, los átomos tienen la misma cantidad de protones y electrones,  es decir se encuentran estabilizados o neutralizados electrónicamente.

Sin embargo existe ocasiones en los cuales los átomos pueden descompensarse o electrizarse.

Es decir pueden tener una mayor cantidad de electrones o protones y, por lo tanto, una carga eléctrica (positiva o negativa).A estos átomos con carga eléctrica se les denomina iones.

La presencia de los referidos átomos descompensados causa una tensión o voltaje, lo que provoca un flujo de electrones, es decir corriente eléctrica, que continúa hasta que se compensen las cargas eléctricas en los átomos.

La cantidad de corriente eléctrica que se traslada por unidad de tiempo se denomina intensidad de corriente

Entonces se puede definir la energía eléctrica como el producto del voltaje (V), la intensidad de la corriente eléctrica (I) y el tiempo transcurrido (t):

Donde:E = Energía eléctrica (medido en Watts por hora – Wh)V = Voltaje (medido en Voltios – V)I = Intensidad de corriente (medido en Amperios – A)T = Tiempo transcurrido (medido en Horas – h)

Potencia eléctrica

Equivale a la energía eléctrica que se produce en cada unidad de tiempo.

(1)

(2)

Reemplazando (1) en (2)P = V x I (3)

Concepto básicos del sistema de energía eléctrica

Debe definirse a la potencia eléctrica, como la capacidad que se posee para generar electricidad.

Ejemplo: Una generadora con una capacidad de 100 megawatts (MW), que produce en una hora 100 megawatts‐hora (MWh), producirá en dos horas 200 MWh, en cuatro 400MWh y así sucesivamente.

La potencia usualmente se mide en Watts o enmúltiplos de dicha unidad, siendo los más comunes Kilowatts (kW), Megaeatts (MW), Gigawatts (GW) y Terawatts (TW)

OJO

Potencia, máxima demanda y el factor de carga

El concepto de máxima demanda hace referencia al registro de demanda de mayor consumo en un periodo determinado.Si se divide un periodo en intervalos de tiempo idénticos, de una hora cada uno, la mayor potencia registrada en un determinado periodo sería la máxima demanda.

Si necesitamos instalar un generador con una potencia suficiente como para atender dicha máxima demanda se necesitaría instalar por lo menos 10MW de potencia

Cómo se nota existe una relación entre potencia máxima y máxima demanda por lo que a la máxima demanda también se le denomina 

demanda de potencia

La demanda de potencia es 5MW

De los dos ejemplos se observa que la demanda de energía es la misma (120 MWh); Pero en el primer caso se necesita mayor capacidad o potencia (10 MW 

en lugar de 5MW)

En el primer caso, se necesita mayor inversión para cubrir la demanda máxima. Además significa que durante muchas del día se tiene capacidad de producción (potencia) sin usar, es decir capacidad instalada ociosa.

En el segundo caso se tiene capacidad instalada (potencia) de 5MW y una demanda igual y constante en todo el periodo, por lo que se utiliza el 100% de la capacidad en todo momento.

Un factor que mide la eficiencia en la utilización de la capacidad de producción o potencia es el factor de carga.

Factor de carga

Se define como el ratio entre la carga o demanda promedio y la carga o demanda máxima durante el periodo analizado.

     

     

  á .    .    á .  

(4)

El factor de carga es igual a 0,5 o 50%, lo que indica que se utiliza en promedio la mitad de la capacidad de producción (potencia instalada)

El factor de carga es igual a 1 o 100%, lo que indica que se presenta una situación de 

máxima eficiencia, debido a que la capacidad es usada en su totalidad en todo omento.

Factor de Capacidad ociosa = 1 ‐ Fc

Índice de capacidad ociosa