CENTRALES TRMICAS Antonio Snchez Cabello Ignacio Madrid Yudes

CENTRALES TÉRMICAS Antonio Sánchez Cabello Ignacio Madrid Yudes Giovanna Pérez Fernández Carmen García Valera Nº 23 Nº 11 Nº 19 Nº 6 3º E. S. O. A 1

General �Una central termoeléctrica es una instalación empleada en la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles como petróleo, gas natural o carbón. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica. �Pueden ser centrales térmicas convencionales y centrales nucleares. 2

CENTRALES NUCLEARES 3

General �Una central o planta nuclear 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. 4

Partes �Uno o más reactor es nucleares �El combustible nuclear �Los moderadores �El reflector �Las barras de control �El blindaje �El circuito de refrigeración �Generador de vapor �Turbina 5

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Funcionamiento 7

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Tipos según sus reactores � Reactores moderados por agua ligera � Reactores tradicionales � LWR (Light Water Reactor) De diseño occidental � PWR (Pressurized Water Reactor) � BWR (Boiling Water Reactor) � VVER De diseño ruso � Reactores avanzados (basados en los anteriores pero con grandes mejoras en cuanto a seguridad) � AP 1000 (Advanced Pressurized Reactor) Basados en el PWR � EPR (European Pressurized Reactor) Basados en PWR � ABWR (Advanced Boiling Water Reactor) Basados en BWR � VVER 1000 basado en el VVER � PHWR (Pressurized Heavy Water Reactor) Reactores moderados por agua pesada � CANDU (Canadian Natural Deuterium Uranium) � Reactores moderados con grafito � Reactores tradicionales (generalmente refrigerados por gas) � RBMK el de Chernóbil refrigerado por agua � MAGNOX de diseño inglés � GCR (Gas Carbón Reactor) de diseño francés � Reactores avanzados � AGR (Advanced Gas Reactor) reactor avanzado basado en el GCR � HTGR (High Temperature gas reactor) reactor de gas de alta temperatura � PBMR (Pebble Bed Modular Reactor) 9

Seguridad � Autoridad reguladora: es el organismo encargado de velar que el resto de barreras se encuentren en perfecto funcionamiento. No debe estar vinculado a intereses políticos ni empresariales, siendo sus decisiones vinculantes. � Normas y procedimientos: todas las actuaciones deben regirse por procedimientos y normas escritas. Además se debe llevar a cabo un control de calidad y deben estar supervisadas por la autoridad reguladora. � Primera barrera física (sistemas pasivos): sistemas de protección intrínsecos basados en las leyes de la física que dificultan la aparición de fallos en el sistema del reactor. Por ejemplo el uso de sistemas diseñados con reactividad negativa o el uso de edificios de contención. � Segunda barrera física (sistemas activos): reducción de la frecuencia con la que pueden suceder los fallos. Se basa en la redundancia, separación o diversidad de sistemas de seguridad destinados a un mismo fin. Por ejemplo las válvulas de control que sellan los circuitos. � Tercera barrera física: sistemas que minimizan los efectos debidos a sucesos externos a la propia central. Como los amortiguadores que impiden una ruptura en caso de sismo. � Barrera técnica: todas las instalaciones se instalan en ubicaciones consideradas muy seguras (baja probabilidad de sismo o vulcanismo) y altamente despobladas. � Salvaguardas técnicas. 10

Accidentes 11

Centrales nucleares en España � Almaraz I. Situada en Almaraz (Cáceres). Puesta en marcha en 1980. Tipo PWR. Potencia 980 MWe. Su refrigeración es abierta al embalse artificial (creado para ese fin) de Arrocampo. � Almaraz II. Situada en Almaraz (Cáceres). Puesta en marcha en 1983. Tipo PWR. Potencia 984 MWe. Su refrigeración es abierta al embalse artificial (creado para ese fin) de Arrocampo. � Ascó I. Situada en Ascó (Tarragona). Puesta en marcha en 1982. Tipo PWR. Potencia 1032, 5 MWe. � Ascó II. Situada en Ascó (Tarragona). Puesta en marcha en 1985. Tipo PWR. Potencia 1027, 2 MWe. � Cofrentes. Situada en Cofrentes (Valencia). Puesta en marcha en 1984. Tipo BWR. Potencia 1097 MWe. � Vandellós II. Situada en Vandellós (Tarragona). Puesta en marcha en 1987. Tipo PWR. Potencia 1087, 1 MWe. � Trillo. Situada en Trillo (Guadalajara). Puesta en marcha en 1987. Tipo PWR. Potencia 1066 MWe. 12

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Importancia en el mundo 14

Coste 15

CENTRALES TÉRMICAS CONVENCIONALES 16

General �En las centrales térmicas convencionales (o termoeléctricas convencionales) se produce electricidad a partir de combustibles fósiles como carbón, fueloil o gas natural, mediante un ciclo termodinámico de agua-vapor. El término ‘convencionales’ sirve para diferenciarlas de otras centrales térmicas, como las nucleares o las de ciclo combinado. 17

Partes principales �Caldera. En este espacio el agua se transforma en vapor, cambiando su estado. Esta acción se produce gracias a la combustión del gas natural (o cualquier otro combustible fósil que pueda utilizar la central), con la que se generan gases a muy alta temperatura que al entrar en contacto con el agua líquida la convierten en vapor. El agua que se transforma en vapor circula por unas cañerías llamadas serpentines, donde se produce el intercambio de calor entre los gases de la combustión y el agua. �Turbina de vapor. Máquina que recoge el vapor de agua y que, gracias a un complejo sistema de presiones y temperaturas, consigue que se mueva el eje que la atraviesa. Esta turbina normalmente tiene varios cuerpos, de alta, media y baja presión, para aprovechar al máximo el vapor de agua. El eje que atraviesa los diferentes cuerpos está conectado con el generador. 18

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Funcionamiento � Las centrales térmicas convencionales producen energía eléctrica a partir de combustibles fósiles, como son el carbón, el fuelóleo o el gas. Además, utilizan tecnologías clásicas para la producción de electricidad, es decir, mediante un ciclo termodinámico de agua/vapor. El carbón almacenado en el parque cerca de la central es conducido mediante una cinta transportadora hacia una tolva que alimenta al molino. Aquí el carbón es pulverizado finamente para aumentar la superficie de combustión y así mejorar la eficiencia de su combustión. Una vez pulverizado, el carbón se inyecta en la caldera, mezclado con aire caliente para su combustión. La caldera está formada por numerosos tubos por donde circula agua, que es convertida en vapor a alta temperatura. Los residuos sólidos de esta combustión caen al cenicero para ser posteriormente transportados a un vertedero. Las partículas finas y los humos se hacen pasar por los precipitadores y los equipos de desulfuración, con el objeto de retener un elevado porcentaje de los contaminantes que en caso contrario llegarían a la atmósfera a través de la chimenea. El vapor de agua generado en la caldera acciona los álabes de las turbinas de vapor, haciendo girar el eje de estas turbinas que se mueve solidariamente con el rotor del generador eléctrico Después de accionar las turbinas, el vapor de agua se convierte en líquido en el condensador. El agua que refrigera el condensador proviene de un río o del mar, y puede operar en circuito cerrado, es decir, transfiriendo el calor extraído del condensador a la atmósfera mediante torres de refrigeración o, en circuito abierto, descargando dicho calor directamente a su origen. En el generador, la energía mecánica rotatoria es convertida en electricidad de media tensión y alta intensidad. Con el objetivo de disminuir las pérdidas del transporte a los puntos de consumo, la tensión de la electricidad generada es elevada en un transformador, antes de ser enviada a la red general mediante las líneas de transporte de alta tensión. 20

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Centrales térmicas convencionales en España �Las centrales térmicas en España producen aproximadamente la mitad de la energía eléctrica generada en el país. En 2008 produjeron el 47% del total, siendo los combustibles utilizados carbón: 68% (34% hulla y antracita, 22% lignito y 12% de importación), gas natural: 29%; y fueloil y gasoil: 3%. Esta tendencia se ha invertido en los últimos años, y en 2011 el 62, 7% del combustible utilizado fue el gas natural, el 29, 2% el carbón y el 8, 0% fueloil y gasoil. �La potencia eléctrica total instalada en este tipo de centrales en 2011 era de 41 755 MW. 22

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Problemas de rentabilidad en las centrales térmicas convencionales 24

Ventajas �Centrales más baratas de construir, especialmente las de carbón. �Simplicidad de construcción y mayor energía generada. �Mucho más eficiente. �Aumenta la electricidad generada con el mismo combustible. �Rebaja las emisiones. 25

Desventajas �Genera gases de efecto invernadero y lluvia ácida que pueden contener metales pesados. �Fuente de energía finita; su uso está limitado a la duración de las reservas. �Sus emisiones térmicas alteran el microclima local. �Afectan a los ecosistemas fluviales debido a los vertidos de agua caliente. �Su rendimiento es bajo, a pesar de la mejora en la eficiencia. 26

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Debate �Ahora es el turno de que deis vuestras opiniones sobre si las centrales térmicas son beneficiosas y por qué y sobre si son mejores las centrales nucleares o las centrales térmicas convencionales. 29

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