Tipos de centrales eléctricas renovables y sus características para producir energía

Conocer de dónde proviene la electricidad que consumimos en nuestros hogares nos importa cada día más. Los acontecimientos vividos en los últimos años han intensificado los esfuerzos por conseguir la independencia energética de nuestro país a través del uso de fuentes renovables. 

En este post, hablaremos de algunos tipos de centrales eléctricas renovables y sus principales características a la hora de producir energía.

Según los datos publicados por Red Eléctrica de España en el Informe del Sistema Eléctrico Español, durante 2021 las renovables produjeron el 46,7% de la electricidad total de nuestro país, siendo la eólica la principal fuente de generación eléctrica en España con un 23,3% del total de la producción.

Las centrales eléctricas renovables se caracterizan por generar energía limpia a través de fuentes naturales, como el sol o el viento. Su variedad permite elegir la más propicia para cualquier ubicación.

Diferentes tipos de centrales eléctricas renovables

• Parques eólicos o Centrales eólicas: Producción de energía a partir del viento.

Este tipo de parques de generación requieren grandes extensiones de terreno y se suelen instalar en zonas despobladas donde abunda el recurso eólico. Cuentan con una torre que puede alcanzar los 100 metros, unas palas, que pueden rebasar los 50 y que son las encargadas de transmitir la energía cinética del viento al aerogenerador. Las palas giran a una velocidad de entre 13 y 22 revoluciones por minuto, que, gracias a un elemento denominado multiplicadora, logran transmitir una velocidad de unas 1500 revoluciones por minuto al aerogenerador. La energía eléctrica se genera en corriente continua, y antes de bajar por el cable de la torre hacia el transformador de la subestación del parque, un convertidor la transforma en corriente alterna.

• Parques solares fotovoltaicos o Centrales solares: Cómo funcionan y sus características.

Este tipo de centrales eléctricas aprovechan la radiación del sol para generar energía eléctrica. Los módulos fotovoltaicos están formados por un material semiconductor que, al recibir los fotones de la luz del sol, libera electrones de sus átomos. Los semiconductores empleados normalmente son de silicio cristalino (C-Si). Estos electrones, al tener carga negativa se ven atraídos por la parte positiva de la celda dopada, generando una corriente eléctrica. El inversor es otro elemento importante de estos parques, ya que transforma esta corriente eléctrica continua que producen los paneles en corriente alterna, apta para elevar de tensión y distribuir.

• Centrales hidroeléctricas: Características y producción de energía.

  Los tipos de centrales eléctricas tradicionales aprovechan la energía potencial que tiene el agua, almacenada en presas. Para ello, se hace descender el agua a través de una tubería hasta la turbina que, conectada a un alternador, genera energía eléctrica.
  
  

• Centrales térmicas.

  El funcionamiento de estas centrales se basa en el calentamiento de un fluido a través de un intercambiador de calor mediante el uso de diferentes fuentes térmicas, principalmente combustibles, para producir un cambio de fase. El fluido de trabajo, en estado gaseoso, es conducido hacia una turbina, provocando su movimiento. Las turbinas, están compuestas por tramos de alta, media y baja presión, que optimizan la transformación de la energía térmica en energía mecánica. A su vez, las turbinas están conectadas a unos alternadores, encargados de convertir la energía mecánica de la turbina en energía eléctrica, mediante un fenómeno conocido como inducción electromagnética. Posteriormente, se eleva la tensión de la energía eléctrica resultante en una subestación, para que sea apta para inyectar a la red eléctrica, minimizando así las pérdidas durante la fase de transporte.

¿Qué tipos de centrales térmicas existen?

• Biomasa.

Se aprovecha la energía liberada durante la combustión de materia orgánica (residuos forestales, agrícolas, cultivos, etc.) para calentar un fluido de trabajo. Este cambia a fase gaseosa con el aumento de la temperatura y provoca el movimiento de una turbina. La energía cinética de la turbina se transforma en electricidad mediante un alternador y posteriormente se vuelca a la red.

•  Termosolar.

 Este tipo de centrales están formadas por concentradores solares, una especie de espejos colocados en el terreno, cuya misión es concentrar toda la radiación solar posible y proyectarla hacia el receptor. En ocasiones estas centrales también cuentan con un sistema de almacenamiento térmico para poder producir electricidad en las horas que no hay radiación solar. Una vez se ha calentado el fluido de trabajo y conseguido un cambio a fase gaseosa mediante la concentración de energía solar, el fluido en estado gaseoso circula por una turbina conectada a un alternador para generar la electricidad.

• Geotérmica.

Aprovechan la energía interna de la Tierra, en forma de calor generada en el subsuelo, no siendo igual de eficiente en todos los países del mundo. Así, en lugares donde hay una gran actividad tectónica como en Chile o Indonesia el gradiente geotérmico es mayor, y por tanto mayor es la energía que podemos extraer por unidad de terreno. Existen de varios tipos de centrales geotérmicas, pero las más comunes son de ciclo a cielo abierto y de ciclo cerrado y funcionan a través de unas tuberías que extraen una mezcla de vapor y agua del subsuelo. En otros casos se utiliza un fluido secundario ya que el agua es alta en azufre y por lo tanto corrosiva para el sistema de tuberías. Este fluido es posteriormente separado, enviándose el vapor seco a una turbina y devolviéndose el agua al subsuelo a través de un sistema de bombas para que vuelva a convertirse en vapor. La turbina acciona un alternador que es el encargado de conseguir la energía eléctrica.

Diferentes tipos de centrales eléctricas marinas

Las centrales marinas son aquellas instalaciones que usan la fuerza del mar para producir energía. La central marina más grande de España se encuentra en Mutriku, Guipúzcoa. Esta central fue inaugurada en el año 2011 y es capaz de producir 600.000 kWh al año. Entre las centrales marinas más comunes encontramos:

• Centrales de corrientes marinas.

Aprovechan la energía cinética del movimiento de las corrientes marinas para mover una turbina y generar energía eléctrica. Su impacto medioambiental es menor que la construcción de las centrales hidroeléctricas, ya que no requiere la construcción de una presa.

• Centrales undimotrices.

Su funcionamiento aprovecha el movimiento de las olas. El agua entra en una cámara, su fuerza ayuda a comprimir un aire del interior que a su vez sale por un orificio hacia una turbina. Cuando la ola se retira, el aire se succiona para generar de nuevo electricidad.

En Vector Renowables, somos especialistas en la gestión de activos renovables con años de experiencia a nuestra espalda y siempre atentos a la evolución tecnológica del sector.