Central de vapor seco
Por “generación centralizada” se entiende la generación de electricidad a gran escala en instalaciones centralizadas. Estas instalaciones suelen estar alejadas de los usuarios finales y conectadas a una red de líneas de transmisión de alta tensión. La electricidad generada por la generación centralizada se distribuye a través de la red eléctrica a múltiples usuarios finales. Las instalaciones de generación centralizada incluyen centrales eléctricas alimentadas con combustibles fósiles, centrales nucleares, presas hidroeléctricas, parques eólicos y otras.
La gran mayoría de la electricidad que consumen los estadounidenses procede de la generación centralizada. Las instalaciones de generación centralizada de Estados Unidos tienen actualmente capacidad para generar más de 1.100 gigavatios de energía eléctrica.
Las primeras compañías eléctricas funcionaban de forma independiente. Los consumidores compraban la electricidad a una empresa de su zona, que la suministraba a través de su propio sistema de distribución. Durante la segunda mitad del siglo XX, las empresas descubrieron que era más eficaz y económico conectar sus sistemas de suministro, lo que hizo necesario coordinar el funcionamiento de las centrales eléctricas. En la actualidad, la mayor parte de la generación de electricidad en Estados Unidos está coordinada por operadores de sistemas regionales para garantizar la fiabilidad. Por lo tanto, la electricidad suministrada a los consumidores por su compañía eléctrica local puede generarse en una central eléctrica centralizada situada en otra ciudad o estado y propiedad de una empresa diferente. Estas centrales están sujetas a normativas económicas, de fiabilidad y medioambientales de los gobiernos federal, tribal, estatal y/o local.
Producción mundial de electricidad
La electricidad es fundamental para muchos aspectos de la vida en las sociedades modernas y lo será aún más a medida que se amplíe su papel en el transporte y la calefacción a través de tecnologías como los vehículos eléctricos y las bombas de calor. La generación de electricidad es actualmente la mayor fuente de emisiones de dióxido de carbono (CO2) del mundo, pero también es el sector que lidera la transición hacia las emisiones netas cero gracias al rápido aumento de energías renovables como la solar y la eólica. Al mismo tiempo, la actual crisis energética mundial ha hecho que la seguridad y la asequibilidad de la electricidad ocupen un lugar prioritario en la agenda política de muchos países.
Las emisiones mundiales de CO2 del sector eléctrico (procedentes tanto de la producción de electricidad como de calor) aumentaron en cerca de 700 Mt de CO2 en 2021, alcanzando un máximo histórico de más de 14 Gt. Esto se debió principalmente a un fuerte aumento de la generación de electricidad a partir del carbón en comparación con el año anterior.
Un sector eléctrico totalmente descarbonizado es la base esencial de un sistema energético neto cero. La electricidad está en el corazón de las economías modernas, y su cuota en el consumo final de energía superará el 50% en 2050 a medida que la demanda de electricidad aumente rápidamente. En la actualidad, los combustibles fósiles representan más del 60% de la generación total de electricidad en el mundo. Para ser coherentes con el escenario de emisiones netas cero para 2050, ese porcentaje debe descender al 26% en 2030. El ritmo de despliegue de las fuentes de emisiones bajas y nulas tiene que acelerarse significativamente para alcanzar este hito.
Producción local de energía
Entre los recursos energéticos, el carbón y el gas natural se utilizan para generar electricidad por combustión (energía térmica), el uranio por fisión nuclear (energía nuclear), para utilizar su calor para hervir el agua y hacer girar la turbina de vapor.
Entre las energías renovables, la luz solar se convierte directamente en electricidad (fotovoltaica), la energía de rotación del viento se convierte en electricidad (energía eólica), la rueda hidráulica gira para generar agua corriente (hidroeléctrica). El calor magmático hierve el agua subterránea para hacer girar una turbina de vapor (geotermia).
Se están desarrollando tecnologías para convertir los recursos energéticos o las energías renovables en electricidad con menos pérdidas. También es importante para el funcionamiento de la central eléctrica el mantenimiento o la formación de los operarios.
La generación de electricidad a partir de carbón pulverizado es actualmente el principal método de generación de electricidad a partir de carbón. El carbón se pulveriza hasta convertirlo en polvo fino y se quema en la caldera. El calor de la caldera hierve el agua y la transforma en vapor. La presión del vapor hace girar la turbina de vapor y el generador genera electricidad.
Cómo se produce la electricidad
La electricidad es uno de los tres componentes de la producción total de energía. Los otros dos son el transporte y la calefacción. Como veremos con más detalle en este artículo, el desglose de las fuentes – carbón, petróleo, gas, nuclear y renovables – es diferente en el mix eléctrico que en el energético. Por lo general, las fuentes con bajas emisiones de carbono (nuclear y renovables) representan una parte mayor de nuestro mix eléctrico que de nuestro mix energético total, por lo que es importante distinguir entre ambos. En otra página ofrecemos el desglose completo de la combinación energética. Pero en este artículo nos centraremos en la combinación de fuentes de electricidad. ¿Qué países tienen las redes eléctricas más limpias? En este artículo analizamos el desglose mundial.
Cuando vemos titulares sobre nuestros avances en la descarbonización, las cifras citadas suelen referirse a la electricidad. Muchos países están avanzando en materia de electricidad limpia, pero los progresos en el conjunto de la energía son mucho más lentos.
Vemos una gran diferencia entre la parte que procede de fuentes con bajas emisiones de carbono. La energía nuclear y las renovables representan más de un tercio (36,7%) de la electricidad mundial. Pero representan menos de la mitad de esa cifra (15,7%) de la combinación energética mundial. Esto se debe a que los demás elementos de la demanda energética -transporte y calefacción- dependen mucho más de los combustibles fósiles.