Tecnologãƒâ­as de generación de energãƒâ­a elãƒâ©ctrica

Generación de energía

La tecnología para utilizar las fuerzas de la naturaleza con el fin de abastecer las necesidades humanas es tan antigua como el primer velero. Pero la atención se desvió de las fuentes renovables a medida que avanzaba la revolución industrial sobre la base de la energía concentrada encerrada en los combustibles fósiles. A ello se sumó el creciente uso de electricidad reticulada basada en combustibles fósiles y la importancia de las fuentes de energía portátiles de alta densidad para el transporte: la era del petróleo.

A medida que aumentaba la demanda de electricidad, cuyo suministro dependía en gran medida de los combustibles fósiles más algo de energía hidráulica y luego de energía nuclear, surgió la preocupación por las emisiones de dióxido de carbono (CO2) que contribuían a un posible calentamiento global. La atención volvió a centrarse en las enormes fuentes de energía que surgen a nuestro alrededor en la naturaleza: el sol, el viento y los mares en particular. Nunca se dudó de su magnitud, el reto siempre fue aprovecharlas para satisfacer la demanda de electricidad fiable y asequible.

Hoy en día, muchos países están muy avanzados en el cumplimiento de ese reto, al tiempo que ponen a prueba los límites prácticos de hacerlo a partir de la eólica y la solar (energías renovables variables, ERV). La naturaleza relativamente diluida de la energía eólica y solar hace que su aprovechamiento requiera muchos materiales, muchas veces más que el de las fuentes de energía más densas.

Tecnologías generadas por electricidad

Una parte importante del esfuerzo del DOE en la Oficina de FE se dirige al desarrollo de sistemas de generación de energía eléctrica a partir del carbón. El programa del DOE patrocina el desarrollo de la tecnología del carbón desde la investigación básica hasta la ingeniería, las pruebas de concepto y la demostración a escala comercial. Estos esfuerzos incluyen I+D sobre componentes diseñados para funcionar de forma integrada en sistemas avanzados de generación de energía. Por ejemplo, los sistemas de generación eléctrica IGCC incluyen componentes como gasificadores de carbón avanzados, sistemas de limpieza de gas a alta temperatura y turbinas de gas avanzadas.

  Que arbol genera mas oxigeno

Este capítulo se centra en los principales sistemas de energía eléctrica basados en carbón que se están desarrollando en los programas del DOE y de la industria, a saber, los sistemas basados en carbón pulverizado, los sistemas de combustión en lecho fluidizado y los sistemas integrados basados en gasificación. También se analizan otros conceptos, como la magnetohidrodinámica y los motores térmicos de combustión directa de carbón. En cada caso se hace hincapié en la identificación de problemas técnicos, riesgos y oportunidades que puedan influir en las futuras actividades de desarrollo del DOE y otras organizaciones. A continuación, se analizan por separado dos componentes clave de muchos de estos sistemas: las turbinas de combustión y las tecnologías de control de emisiones. Como complemento a la I+D dirigida a la mejora de los sistemas eléctricos de carbón, el DOE ha llevado a cabo una amplia demostración tecnológica a través de su programa CCT (véanse los capítulos 2 y 8). En este capítulo también se abordan las actividades de demostración del CCT.

Nueva tecnología de generación de energía

Las tres principales categorías de energía para la generación de electricidad son los combustibles fósiles (carbón, gas natural y petróleo), la energía nuclear y las fuentes de energía renovables. La mayor parte de la electricidad se genera con turbinas de vapor que utilizan combustibles fósiles, energía nuclear, biomasa, energía geotérmica y energía solar térmica. Otras tecnologías importantes de generación de electricidad son las turbinas de gas, las turbinas hidráulicas, las turbinas eólicas y la energía solar fotovoltaica.

  Generar un subespacio vectorial

El carbón fue la segunda fuente de energía más importante para la generación de electricidad en EE.UU. en 2021, alrededor del 22%. Casi todas las centrales eléctricas de carbón utilizan turbinas de vapor. Unas pocas centrales de carbón convierten el carbón en gas que se utiliza en turbinas de gas para generar electricidad.

El petróleo fue la fuente de menos del 1% de la generación de electricidad de EE.UU. en 2021. El fuelóleo residual y el coque de petróleo se utilizan en las turbinas de vapor. El fuel-oil destilado o diesel se utiliza en generadores diesel. El fuelóleo residual y los destilados también pueden quemarse en turbinas de gas.

Las centrales hidroeléctricas produjeron alrededor del 6,3% del total de la electricidad generada en EE.UU. y alrededor del 31,5% de la electricidad generada a partir de energías renovables en 2021.1 Las centrales hidroeléctricas utilizan agua corriente para hacer girar una turbina conectada a un generador.

Eia energía eléctrica mensual

Los vehículos totalmente eléctricos, así como los PHEV que funcionan en modo totalmente eléctrico, no producen emisiones del tubo de escape. Sin embargo, existen emisiones asociadas a la mayor parte de la producción de electricidad en Estados Unidos. Consulte la sección de emisiones para obtener más información sobre las fuentes de electricidad locales y las emisiones.

La electricidad en Estados Unidos suele recorrer largas distancias desde las instalaciones de generación hasta las subestaciones de distribución local a través de una red de transmisión de casi 160.000 millas de líneas de transmisión de alto voltaje. Las instalaciones generadoras suministran energía a la red a baja tensión, desde 480 voltios (V) en las pequeñas instalaciones generadoras hasta 22 kilovoltios (kV) en las centrales eléctricas más grandes. Una vez que la electricidad sale de una instalación de generación, el voltaje se incrementa o “aumenta” mediante un transformador (rangos típicos de 100 kV a 1.000 kV) para minimizar las pérdidas de energía a larga distancia. A medida que la electricidad se transmite por la red y llega a las zonas de carga, la tensión se reduce mediante transformadores de subestación (entre 70 kV y 4 kV). Para preparar la interconexión del cliente, se vuelve a bajar la tensión (los clientes residenciales utilizan 120/240 V; los clientes comerciales e industriales suelen utilizar 208/120 V, o 480/277 V).

  Como se genera la leche materna