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4 de diciembre de 2007

Sistema eléctrico

Un sistema eléctrico siempre está equilibrado. La potencia consumida es la misma que la que se genera. Esto vale para un pequeño circuito como para la red eléctrica de toda Europa.

En casa tenemos cargas eléctrica (bombillas, frigorífico, calefacción, televisión, etc). Esas cargas se unen a las de otras casas, a las de toda la ciudad. Añadimos también las de polígonos industriales cercanos y zonas comerciales.

Todos estos están conectados a una subestación que a su vez se conecta a líneas de alta tensión. Y estas, de una manera u otra, a las plantas de generación.

Lo bueno del sistema eléctrico es que todo está conectado. La lámpara de mi habitación puede ser alimentada con electricidad procedente de un aerogenerador situado a 10 km, de una central nuclear a 300 km ó de una célula fotovoltaica situada 4 países más allá. Todas las compañías eléctricas inyectan energía a la red y todos consumimos de ella. Las cuentas se realizan en función de lo que cada uno inyecta/consume de esta.

Sistema electrico


Ahora bien, en todo este revuelto de cables y cables se producen pérdidas y caídas de tensión.

Unos ejemplos:

A) En el siguiente sistema eléctrico, la demanda de energía en el núcleo A crece de un modo importante. La subestación A está trabajando a plena potencia, aumentan sus pérdidas energéticas y cae levemente la tensión.
La subestación B cubre este déficit de energía y tensión.

B) Ahora la demanda en los núcleos A y B es elevada. Las dos subestaciones no son capaces de funcionar con tanta potencia. Cae la tensión. Al caer la tensión, muchos aparatos se apagan y el consumo disminuye un poco. Pero todavía hay riesgo de daños en la propia subestación (un transformador puede sobrecalentarse y quemarse).
Única solución viable en ese momento: Desconectar a parte de los abonados - por ejemplo, uno de los dos núcleos urbanos-. Son los temidos apagones.

C) Una industria pesada precisa energía eléctrica en grandes cantidades y no puede permitirse cortes de suministro (industria A). Para ello tiene una conexión propia a la red en alta tensión, y es alimentada por varios caminos.

El caso B ocurre porque no ha sido previsto el aumento de demanda o no se han hecho nuevas inversiones en nuevas líneas y subestaciones.

¿De quién es la culpa?
¿De falta de centrales energéticas? Por lo general no. Las centrales pueden estar trabajando al 50% cuando esto ocurre.
¿Fallo en la distribución? Casi siempre sí. Un fallo en alguno de los miles de km de líneas, o una mala previsión del consumo energético de la zona, acompañada de una baja inversión en nuevas líneas y subestaciones.

Aunque podemos generar energía aquí y consumirla a miles de km, no es rentable. Es mejor tener la generación cerca del consumo. Así se reducen las pérdidas en el transporte (suponen un 10-20% de la energía total).

8 de septiembre de 2006

Cómo funciona una pila. How a battery works

Mucha gente está accediendo a este blog buscando Cómo funciona una pila ó Funcionamiento de una pila eléctrica. El problema es que acaban en el artículo de Cómo funciona una pila de combustible.

Una pila es un dispositivo capaz de generar electricidad a partir de una reacción química. Esta corriente es continua, y no alterna como la que hay en los enchufes de nuestras viviendas.

Veamos los diferentes tipos de pilas y sus reacciones químicas:

Pilas salinas (Leclanché):

  • f.e.m.: 1.5 V
  • Difícilmente regenerable (no recargable)
  • No permite altas intensidades de corriente
Pila salina


Pilas alcalinas (Mallory):
  • f.e.m.: 1.5 V
  • Mayor potencia y duración
Pila alcalina

El KOH puede ser sustituido por NaOH.

Pilas de mercurio (de botón):
  • f.e.m.: 1.35 V
  • Voltaje más constante
  • Larga duración
Pila de mercurio


Pilas de plata:
  • f.e.m.: 1.55 V
  • Similar a las de mercurio, pero el cátodo es de óxido de plata (Ag2O)
  • Mucho más caras



Pilas de Litio:
  • f.e.m.: 3-3.5 V
  • Fácilmente recargables.
  • Muy larga duración


Acumulador de plomo (Gastón Planté, 1859):
  • f.e.m.: 2V
  • Grandes y pesadas
  • Baratas
  • Uso de ácido sulfúrico diluido

Acumulador de plomo


La diferencia entre una pila y una batería está en la capacidad de recarga.
En las pilas es muy difícil deshacer la reacción química. Por eso solo se emplean una vez. En cambio, en las baterías o acumuladores esta reacción se puede invertir.

Los acumuladores más comunes son los de Plomo-ácido, empleados en automóviles antiguos ó en sistemas fotovoltaicos aislados. En ellos hay electrodos de Plomo en un electrolito compuesto de ácido sulfurico diluido en agua.
Otros acumuladores son los de metal-hidrudo (MH), más caros pero mejores. Estos últimos se emplean en baterías de coche y pilas recargables, entre otros.


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Many people is entering in this blog looking for Cómo funciona una pila (How a batery works). But this people finish going to Cómo funciona una pila de combustible (How a fuel-cell works).

A battery is a device that can generate energy with a chemical reaction. This is a Direct Current, non an Alternated Current as your home.

Let's see the diferents kinds of batteries and their chemical reactions:

General batteries (Leclanché):
  • Voltage: 1.5 V
  • Non rechargable
  • Don't allow high current intensity
General battery


Alkaline batteries (Mallory):
  • Voltage: 1.5 V
  • More power and time working
Alkaline battery

KOH can be changed by NaOH.

Mercury batteries:
  • Voltage: 1.35 V
  • Very constant voltage
  • Long life
Pila de mercurio


Silver batteries:
  • Voltage: 1.55 V
  • Similar to the mercury ones, but the catode is made of silver oxid(Ag2O)
  • Much more expensives


Litium batteries:
  • Voltage: 3-3.5 V
  • Easily rechargable.
  • Very long life


Lead acid batteries (Gastón Planté, 1859):
  • Voltage: 2V
  • Big and heavy
  • Cheap
  • Needed diluted sulfuric acid

Acumulador de plomo


The more famous batteries are Lead acid ones. Used in old cars or in photovoltaic systems. In them, there are electrodes of lead into an electrolytic medium. This medium is made of sulfuric acid and distilled water.
Others batteries are Nickel - Metal Hidryde (Ni-MH), more expensives but betters.

31 de diciembre de 2005

Precios del Kwh. La bolsa de la energia

¿Quién fija el precio del KWh?

Existe un mercado de la energía parecido a la bolsa. Hay una demanda de energía. ¿Quién satisface esa demanda? Las compañías que vendan a mejor precio. Las más baratas serán las que vendan. Las más caras no venderán electricidad.

Por ejemplo, estamos de noche. Hay poca demanda. Las primeras en ofertar son las centrales nucleares a un precio de 0 €. Ellas siempre han de entrar pues no pueden permitirse el lujo de parar sus plantas. Después, si sigue habiendo demanda, entran el resto con precios mayores. Así hasta que la última satisface la demanda, y ella establece el precio final para todas.
Por ejemplo, si la última en entrar ha sido una central térmica que vende a 5 centimos el Kwh, todas las demás también cobrarán 5 cent, aunque hayan entrado con un precio cero.

Me contaron una anécdota bastante curiosa. Hubo un día en que la demanda no fue elevada. Y en la cotización entraron sólo las centrales nucleares. Las demás no entraron. Resultado: toda España disfrutó de energía eléctrica gratis durante dos horas. Bueno, debería corregir esta frase, las compañias eléctricas compraron energía gratis y nos la cobraron a todos los españoles.

Algunas veces ocurre lo contrario, como por ejemplo con la energía solar fotovoltaica.

10 de diciembre de 2005

Corrección

Debido a otro puñetero comentario de Evoluciones que me va a hacer escribir otro puñetero post por su culpa un comentario escrito por uno de nuestros visitantes, me he decidido a escribir esto.
Recomiendo, si no lo has leído, que leas el post anterior.

Con la cogeneración no sé como va la cosa. Pero con la fotovoltaica creo que sí. Bueno, como dijo Jack el destripador, vayamos por partes.

Cuando dije lo de vender y comprar, me refería a que la instalación fotovoltaica la tengas funcionando como una planta energética. Es decir, aunque la tengas instalada en tu tejado legalmente es como si la tuvieses a 200 km de tu casa. Es una instalación que genera. Por tanto, todo lo que generes lo puedes vender. Es más, cuantos más generes y vendas mejor. El Estado no te va a poner pegas. El Estado quiere que se instalen muchos paneles fotovoltaicos.

No sé si hay límites de potencia con la fotovoltaica pero con la energía eólica no se pueden crear parques de más de 50 MW (por aquello del impacto medioambiental, visual y esas cosas). Pero para evitarse esto, algunos construyen varios parque de 50 MW uno junto a otro. Legalmente son varios, pero actúan como uno sólo de 150 ó 200 MW.

Las placas fotovoltaicas aún no se sabe la durabilidad que tienen. Se empezaron a fabricar en serie hace 30 años. Por eso los fabricantes no las garantizan más de 20-25 años. No porque no vayan a aguantar, sino porque aún no ha habido tiempo suficiente para probar su durabilidad.

Del redimiento de los paneles fotovoltaicos hablaré otro día. No tardaré muchos días. Os váis a asombrar de la diferencia entre lo teórico y lo real.

Por último darte las gracias, Evolucioness. Personas como tú sois las que me animáis a seguir escribiendo. Prueba de ello es esto que estás leyendo. Un saludo.

9 de diciembre de 2005

Chollo energético

Si tienes pensado montar unos paneles fotovoltaicos para conectarlos a la red y vender energía, me gustaría decirte dos cosas:

- Los paneles generan muy poca energía. Son caros. Qué mal rollo, ¿verdad?
- Las compañías eléctricas están obligadas a comprarte la energía al precio de ¡47 céntimos de euro el KWh! ¡Esto ya es otra cosa!.¿No crees?

Cojo mi factura de la luz y veo que me están cobrando 8-9 centimos de euro por KWh consumido. Eso significa que con la fotovoltaica las eléctricas pierden dinero. Por eso, si te montas unos paneles en tu casa, te interesa venderlo todo a la compañía durante el día y consumir de ella durante la noche.
Al final, el balance saldrá a tu favor.