Centrals Elèctriques: Producció, Tipus i Hidroelèctriques

Centrals Elèctriques Productores d'Energia

És necessària l'existència de centrals productores que transformen l'energia primària en elèctrica. Aquestes instal·lacions s'anomenen centrals elèctriques i disposen d'un conjunt de màquines motrius que generen electricitat.

Producció, Transformació i Consum d'Energia

L'element principal de qualsevol central generadora d'energia, menys en el cas de les fotovoltaiques, és el generador o alternador, que transforma l'energia mecànica en elèctrica.

Per transportar l'energia elèctrica fins als centres de consum s'utilitza la xarxa elèctrica, que consta de línies elèctriques de transport, estacions transformadores i línies de distribució.

Tipus de Centrals Elèctriques

• Central base o principal: destinada a subministrar energia elèctrica de manera contínua. Tenen potència elevada i normalment són centrals nuclears o grans centrals termoelèctriques.
• Central de punta: tenen l'objectiu de cobrir la demanda d'energia elèctrica en les hores punta (per exemple, hidroelèctriques reversibles).
• Centrals de reserva: per substituir totalment o parcialment la producció d'una central base, en cas d'avaria o reparació.

Centrals Hidroelèctriques

Es basen en l'aprofitament de l'energia de l'aigua que transporten els rius per convertir-la en energia elèctrica; utilitzen turbines acoblades als alternadors.

Seqüència de transformació energètica:
Energia potencial (embassament) → Energia cinètica (canonades) → Energia cinètica de rotació (turbina) → Energia elèctrica (alternador)

Components d'una Central Hidroelèctrica

La Presa

És una construcció, normalment de formigó, que s'aixeca sobre la llera d'un riu, perpendicular a la seva direcció, per retenir l'aigua.

• De gravetat: treballa pel pes del propi mur contra la força de l'aigua.
• De volta: més lleugera, té forts ancoratges a les parets laterals de la vall.

Conductes d'Aigua

Zona per on es condueix l'aigua des de la presa fins a la sala de màquines (sovint canonades forçades).

Sala de Màquines

Lloc on hi ha les màquines motrius de la central, anomenades turboalternadors (turbina + alternador). En funció de l'alçada del salt i del cabal d'aigua, s'utilitzen diferents tipus de turbines:

• Turbina Pelton: per a salts de gran alçada i cabal regular.
• Turbina Francis: per a alçada mitjana i cabal variable.
• Turbina Kaplan: per a salts de poca alçada i cabal molt variable.

Transformadors i Parc de Distribució

La tensió elèctrica obtinguda en els generadors és igual o inferior a 20 kV. Per elevar la tensió a un valor adequat per al transport als centres de consum s'utilitzen els transformadors. Aquesta elevació de tensió evita pèrdues d'energia durant el transport. En el parc de distribució, la central es connecta a la xarxa de transport. La majoria de centrals estan interconnectades a través de la xarxa de transport.