Què és l’energia - personal.biada.orgpersonal.biada.org/~jfite/I.%20Distribuci%f3/UF1/Centrals%20... · Transf ormador L.T. Condensador Cicle de V apor Gener ador de V apor n(r.p.m.)

Què és l’energia ?

(disminueix en una quantitat igual al treball produït)

Energia primària:Normalment no podem utilitzar-la directament.

S’ha de transformar mitjançant un procés tecnològic complex en el qual és perd molta part d’aquesta energia.

Unitats d’energia W :

les dues són unitats molt petites i per tant no s’utilitzen. Amb l’alimentació s’utilitza la kcal (1 kcal= 1000 cal) i el kJ (1kJ = 1000J)

Amb electricitat utilitzem el quilo Watt hora (kWh) que és el consum d’un receptor de 1000 W funcionant durant una hora:

Consum individual (milers kcal/dia )

AlimentacióFeines

domèstiques i serveis*

Indústria i agricultura Transport Total

Home primitiu 2

Caçador 5

Agricultor primitiu 12

Agricultor desenvolupat 26

home Industrial 77

Home tecnològic 230

*Al sector serveis s’hi inclouen la feina de despatx, el comerç, l’ensenyament, etc.Evol

ució

del

cons

um d

iari

al ll

arg

del t

emps

Alguns exemples d’acumuladors que utilitzem per emmagatzemar energia

Acumulador Característiques EnergiakJ

EnergiakWh

pila petita LR031,5 V 250 mAh

Bateria de cotxe

12 V 40 Ah

12 V 50 Ah

12 V 90 Ah

Bateria de mòbil3,6 V 600 mAh

Bombona de Camping Gas

190 g de gas butà

Combustible fòssil (1 kg)

Energia (kWh)

Emissions de CO2 /kWh

Carbó (Antracita)

Petroli

Gas ButàGas natural1m3 pressió xarxa

Poder energètic d’alguns combustibles fòssils

Font

s d’

ener

gia

Energia SolarRadiació electromagnètica que arriba a la terra des

del Sol

Energia de la GravetatAprofitament de l’energia

potèncial de l’aigua, generada en el cicle hidrològic o per l’atracció gravitatòria de la Lluna i el Sol

Energia de la TerraRadiació procedent dels

materials de l’interior de la Terra

Energia Solar directaConversió directa de la

radiació electromagnètica en energia

Energia Solar indirectaFixació del carboni atmosfèric en els vegetals fotosintètics i moviments convectius de les mases fluides del palneta

El Consum d’energia primària a Catalunya

Font d’energia primària2003 (1 ktep = 11.964 kWh)

Consum d’energia primària

ktep %PetroliNuclear

Gas natural

Renovables

HidràulicaResidus renovables

Biomassa forestal i agrària

BiocarburantsBiogàsEòlicaSolar

Saldo d’intercanvis elèctricsCarbó

Residus no renovablesTotal 25.954 100

Energia Final:Energia ja tranformada, que podem utilitzar fàcilment:

- L’Electricitat (electrodomèstics)- La Gasolina (Cotxe o moto)- El Gasoil (Cotxes i camions...)- El Gas natural (Calderes, cuines ...)- El gas Butà ( Claderes, cuines ...)

Consum d’energia final a Catalunyaper sectors consumidors (2003)

El Consum d’energia final a Catalunyaper fonts energètiques (2003)

El Consum d’energia final a Catalunya

Com es fa l’elèctricitat a Catalunya

Règim especial : 19,7 %Generació elècrica de manera distribuïda, eficient i més neta (ajuts públics especials).Ús d’energies renovables Desimpacte ambientalelevada eficiència energètica (cogeneració 14,5 % del total)

Com es fa l’elèctricitat a Espanya (Règim ordinàri 2003)

Les centrals de règim ordinari:Centrals nuclears ( fissió de nuclis atòmics)Centrals tèrmiques (Combustió de combustibles fòssils o de residus)

Centrals hidràuliques (Aprofitament de la força de l’aigua)Centrals tèrmiques de cicle combinat (Turbina de gas i turbina de vapor)

Línia de transport110 kV

10 kV

Eix

n(r.p.m.)

Pantà, embassament

Central hidràulica

CH3-CH2-CH3 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O+ 0,45 kWh per mol (44 grams)

Però també es generan 132 grams de CO2

Combustió del Propà:

Amb aquesta energia(0,45 kWh) escalfem l’aigua per generar el vapor i fer girar la turbina

Centrals Tèrmiques

El rendiment de la màquina tèrmica és aproximadament:

Emissions de gas efecte hivernacle a Espanya

Ciment - 27,2 MtRefineries - 15,5 MtSiderurgia - 7,9 MtPaper - 4,7 MtCeràmica - 9,5 MtAltres - 14,1 Mt

Els combustibles més utilitzats són:Carbó (1kg Antracita / 8,139 kWh)

Gas natural (pressió xarxa) (1 m3 / 11,569 kWh)Fuel (1 kg petroli / 11,964 kWh)

Espanya (Règim ordinàri 2003)

Línia de transport110 kV / 220 kV25 kV

n(r.p.m.)

Eix

Circuit obert

Bomba

Central Tèrmica

Centrals tèrmiques de cicle combinat

Compressor3 ~ Alternador

Turbina

3 ~

Alternador

Turbina de vaporTransformador

L.T.

Condensador

Cicle de Vapor

Genera

dor

de V

apor

n(r.p.m.)

Eix

Eix

n(r.p.m.)

Noves centrals elèctriques de cicle convinat amb gas natural 2004

Nom Situació Nº grups potènciaMW Tramitació Empresa

Besòs 3 i 4 St. Adrià del Besòs 2

Tarragona 1 Pol. ind. Tarragona 1

Tarragona/Iberdrola Pol. ind. Tarragona 1 IBERDROLA i Rewe

Plana del vent Vandellòs 2 GAS NATURAL

Polígon Martorell Martorell 1 Solvay

Port de Barcelona Port de Barcelona 2 GAS NATURAL

Besòs 5 Àrea del Besòs 2 En funcionament ENDESA

Foix Cubelles 2 En funcionament ENDESA

Riba-roja Riba-roja d’Ebre 2 En funcionament IBERDROLA

Girona Girona 1 Estudi preliminar

Foix Cubelles 2 Estudi preliminar

3 ~

Alternador

Turbina de vaporTransformador

L.T.

Condensador

Cicle de Vapor

Genera

dor

de V

apor

n(r.p.m.)

Eix

Central Nuclear

Centrlals a Espanya any PotènciaMW

Tipus de reactor

Zorita (Guadalajara) 1968

S.Mª de Garoña (Burgos) 1971

Almaraz I (Caceres) 1981

Almaraz II (Caceres) 1983

Ascó I (Tarragona) 1983

Ascó II (Tarragona) 1985

Cofrentes (València) 1984

Vandellòs I (Tarragona) Vandellòs II (Tarragona) 1987

Trillo (Guadalajara) 1988

BWR Aigua bullint

PWRAigua a pressió

Les centrals de règim especial:

Centrals d’energiaCentrals d’energiaCentrals de combustió o assecatge de residusCentrals d’aprofitament de la biomassaCentrals d’enegia de metanització de residus (biogas)minicentralsCentrals de Obtenció d’energia elèctrica i tèrmicaCombustible: fuel o gas Generació d’electricitat a indústries o serveis amb unes necessitats de calor elevades que fan rendible la producció al lloc de consum.

Ondulador

Centrals d’energia solar fotovoltaica

Esquema d’una istal·lació solar a baixa temperatura: circuit obert i circuit tancat

Centrals d’energia eòlicaAprofita la força del vent per produir

elèctricitat

Centrals de Cogeneració Producció simultania d’energia tèrmica i elèctrica en el mateix lloc de consum.Combustible: fuel o gas

Central Mareomotriu

La Rance (França)

Energia tèrmica dels oceans

Corrents oceànics

Energia de les Ones

La Biomassa va ser el primer combustible emprat per la humanitat. D’una forma genèrica, s’enten per biomassa el conjunt de la matèria orgànica renovable d’origen vegetal, animal o procedent de la seva transformació natural o artificial.

La Biomassa

El cicle del diòxid de carboni:

RSU

RSU