CENTRALES ELÈCTRICAS

1. Daniel Rojas
B1D
T.Industrial

2. ÍNDEX DE CONTINGUTS
Pàg.
1.Tèrmica Convencional
-Esquema i descripció 5
-Funcionament 6
-Central Tèrmica d’Escucha(Terol) 7
2.Cicle Combinat
-Esquema i descripció 8
-Funcionament 9
-Central Tèrmica de Castelló 10
3.Parc Eòlic
-Esquema i descripció 11
-Funcionament 12
-Parc Eòlic de les Forques (Tarragona) 13
4.Nuclear
-Esquema i descripció 14
-Funcionament 15
-Central Nuclear de Trillo (Guadalajara) 16

3. Pàg.
5.Hidroelèctrica
-Esquema i descripció 17
-Funcionament 18
-Central Hidroelèctrica de Salime (Lugo) 19
6.Solar Fotovoltaica
-Esquema i descripció 20
-Funcionament 21
-Central solar d’Arnedo (La Rioja) 22
7.Cogeneració mitjançant Biomassa
-Esquema i descripció 23
-Funcionament 24
-Centra de Biomassa en Corduente (Guadalajara) 25
8.Solar de col·lectors distribuïts
-Esquema i descripció 26
-Funcionament 27
-Central solar de col·lectors distribuïts en Colorado (EEUU) 28
9.Hidroelèctrica De Bombeig
-Esquema i descripció 29
-Funcionament 30
-Complex hidroelèctric de Cortes-La Muela (València) 31

4. Pàg.
10.Incineradora de RSU
-Esquema i descripció 32
-Funcionament 33
-Incineradora de RSU a Xixona (Alacant) 34

5. TÈRMICA CONVENCIONAL
El combustible es crema i amb l'energia calorífica produïda
s’escalfa l’aigua de la caldera, transformant-la en vapor.
El vapor d'aigua generat entra a gran pressió en la turbina,
incideix sobre els seus àleps i la fa girar, generant energia
mecànica de rotació.
Aquesta turbina consta de tres cossos: el d'alta, el de mitjana i
el de baixa pressió, dissenyats així per aprofitar al màxim
l'energia del vapor, ja que aquest va perdent pressió
progressivament.
L'energia mecànica de rotació que porta l'eix de la turbina és
transformada al seu torn en energia elèctrica en el generador
acoblat a la turbina.
El vapor, un cop lliurada la seva energia, passa al condensador,
on es converteix de nou en aigua, que és retornada per mitjà
d'una bomba altra vegada a la caldera per reiniciar el cicle.
ESQUEMA
5

6. FUNCIONAMENT
Una central tèrmica o termoelèctrica produeix energía elèctrica mitjançant la combustió del carbó. També es pot
utilitzar gas o gasoil. El passos per produir aquesta energia són:
1. El carbó es redueix a pols molt fi
2. El pols de carbó es bombejat dins del forn mitjançant un raig d’aire calent.
3. El calor produït s’utilitza per bullir l’aigua que flueix per les canonades de la caldera. El problema amb aquest
tipus de centrals es que els gasos produïts per la combustió són molt contaminants.
4. El vapor ,que assoleix temperatures de fins a 600 graus, es enviat cap a la turbina per fer-la girar a grans
velocitats
5. Al sortir de la turbina, el vapor passa per un condensador on es transforma una altre vegada en aigua per a
ser bombejada novament cap a la caldera.
6. El vapor produït pel condensador s’envia cap a la torre de refrigeració on es transforma en aigua i es bombeja
novament al condensador
7. L’eix de la turbina esta connectat a un generador que produeix l’electricitat. Mitjançant
transformadors s’augmenta el seu voltatge per a enviar-la a la xarxa.
6

7. CENTRAL REAL
Central Tèrmica d’Escucha (Terol)
Situada al terme municipal d’Escucha, a 70 km de Terol. Va
començar a funcionar al 1970 i ho va deixar de fer al 2012.
Potència instal·lada: tenia una potencia de 160 MW.
7

8. CENTRAL DE CICLE COMBINAT
Tenint en compte que les reserves de carbó són molt més elevades que les de gas i petroli, el futur d’aquest tipus
de centrals és molt encoratjador, ja que combinen una manera neta de cremar carbó amb una alta eficiència.
ESQUEMA
8

9. FUNCIONAMENT
Un cicle combinat es la combinació de un cicle de gas i un cicle de vapor.
El cicle de gas el componen la turbina de gas i el cicle de vapor esta constituït per la caldera de recuperació, la turbina
de vapor i el condensador.
• Cicle de gas:
La turbina de gas esta formada per tres parts:
1. Compressor: agafa l’aire de l’ambient i el comprimeix proporcionant-li energia de pressió.
2. L’aire comprimit passa a una càmera de combustió, on s’injecta el gas natural i té lloc la combustió.
3. Els gasos de combustió que hi resten surten de la càmera de combustió a uns 1100 graus i una pressió d’uns 15 bar,
és a dir, amb un valor energètic molt alt. Travessen l’expansor cedint part de la seva energia al rotor d’aquest
mateix.
• Cicle de vapor:
Els gasos que abandonen la turbina de gas ho fan a uns 500ºC i a una pressió lleugerament superior a l'ambiental, de
manera que encara tenen una quantitat apreciable d'energia tèrmica i seria un malbaratament tornar-los a l'atmosfera.
L'objectiu de la caldera de recuperació és captar l'energia d'aquests gasos d'escapament (cogeneració) per produir
vapor d'aigua.
El vapor d'aigua s'expandeix a la turbina de vapor, fent girar el generador a aquesta que es troba unida, produint una
energia elèctrica addicional a l'obtinguda per la turbina de gas.
El vapor que abandona la turbina de vapor passa al condensador on es condensa i d'aquesta manera es tanca el cicle
d'aigua.
9

10. CENTRAL REAL
Central tèrmica de Castelló
Central elèctrica de cicle combinat ubicada en el
municipi de Grau de Castelló. Va començar a produir
energia elèctrica al 2002.
Combustible: gas natural
Potència instal·lada: esta formada per dos grups tèrmics
anomenats Castelló 3 i Castelló 4, que tenen una
potencia respectiva de 800 MW i 850 MW. Es propietat
d’Iberdrola.
10

11. PARC EÒLIC
ESQUEMA
A les centrals eòliques o parcs eòlics s'aprofita l'energia cinètica del vent per moure les pales d'un rotor situat a
la part alta d'una torre (aerogenerador).
11

12. FUNCIONAMENT
Una central eólica és una central on la producció de l'energia elèctrica s'aconsegueix a partir de la força del
vent, mitjançant aerogeneradors que aprofiten els corrents d'aire.
El principal problema dels parcs eòlics és la incertesa respecte a la disponibilitat de vent quan es necessita.
Això implica que l'energia eòlica no pot ser utilitzada com a font d'energia única i que hagi de rebre sempre
el recolzament d'altres fonts energètiques amb més capacitat de regulació (tèrmiques, nuclears,
hidroelèctriques, etc.).
Un aerogenerador és un generador d'electricitat activat per l'acció del vent. El vent mou l'hèlix i a través
d'un sistema mecànic d'engranatges fa girar el rotor (part giratòria d'una màquina) d'un generador, que
produeix el corrent elèctric.
Tot això s’aconsegueix de la següent manera:
1. Les pales del rotor capturen el vent i transmeten la seva potència a través de l’eix de baixa velocitat.
2. Aquesta potència passa a la multiplicadora, on un sistema d’engranatges fa que l’eix secundari giri 50
vegades més ràpid que el principal.
3. El generador converteix l’energia mecànica en energia elèctrica.
4. La valeta i l’anemòmetre, situats en el mecanisme de rotor, indiquen a l’aerogenerador la força i la
direcció del vent.
5. Per arribar a les nostres llars aquesta corrent continu es passarà a un alternador. Més tard, un
transformador prepararà el corrent per ser transportada.
12

13. CENTRAL REAL
Parc Èolic de Les Forques (Tarrragona)
Aquest parc Eòlic esta situat en el municipi de Passanant, a
Vallbora de Les Mongues.
Esta format per 15 turbines eòliques, i cadascuna té una
potencia de 2000 kW i un diàmetre de 90 m.
Té una potencia nominal total de 30.000 kW i esta operatiu
des de el 2006.
La seva desenvolupadora és l’empresa GAMESA.
13

14. CENTRAL NUCLEAR
ESQUEMA
Es tracten de centrals tèrmiques en què la caldera ha estat substituïda per un reactor nuclear. Aquest, per
reaccions de fissió (ruptura) dels nuclis atòmics del combustible nuclear, generalment urani enriquit (isòtop
d'urani, 235 i 238), allibera la calor necessària per escalfar l'aigua i transformar-la en el vapor que mourà les
turbines d'un generador.
14

15. FUNCIONAMENT
La fissió nuclear consisteix en la divisió del nucli d'un àtom pesat (com pot ser l'urani) en altres elements més
lleugers, de manera que en aquesta reacció s'allibera gran quantitat d'energia. Aquesta divisió és provocada
pel xoc de l'àtom amb un neutró.
El procés de fissió és possible a causa de la inestabilitat que tenen els nuclis d'alguns elements químics
d'elevat nombre atòmic, i en aquestes condicions només cal una petita quantitat d'energia per a fer que el
nucli es trenqui en dos trossos.
Les centrals nuclear utilitzen l’urani com a combustible i, mitjançant un procés de fissió del seu nucli,
aconsegueixen alliberar una gran quantitat de calor.
Aquesta calor s’utilitza per a generar vapor d’aigua, que permet fer moure una turbina que, en girar, genera
energia mecànica.
Mitjançant l’alternador, aquesta energia mecànica es transforma en energia elèctrica, que es dirigeix a la
xarxa per poder ser consumida. Per evitar el sobreescalfament, els elements del combustible es refrigeren
mitjançant un circuit tancat d’aigua que els manté a una temperatura constant.
L'avantatge principal de les centrals nuclears és la seva rendibilitat en la producció d'energia; però, els seus
inconvenients primordials són la gestió i emmagatzematge dels residus radioactius, així com el risc que per a
la població comporta els possibles accidents nuclears.
15

16. CENTRAL REAL
Central Nuclear de Trillo (Guadalajara)
La central nuclear de Trillo és una de les centrals nuclears que
actualment es troben en activitat a la península ibèrica. La
central va ser inaugurada l’any 1987.
El reactor de Trillo pertany a l’anomenada tercera generació de
centrals nuclears espanyoles. És d’aigua a pressió (tipus PWR) el
qual té instal·lat una potencia elèctrica de 1066 MW. Té dues
torres de refrigeració de tir natural com a sistema de refrigeració
i utilitza urani enriquit com a combustible.
Aquesta central subministra anualment uns 8.000 milions de
kWh a tota Espanya.
16

17. CENTRAL HIDROELÈCTRICA
ESQUEMA
En aquest tipus de centrals s'aprofita l'energia potencial deguda a l'altura de l'aigua per, fent-la caure,
convertir-la en energia cinètica. Aquesta energia mourà els àleps (paletes corbes) d'una turbina situada al
peu de la presa.L'eix està connectat al rotor d'un generador, el qual s'encarrega de transformar-la en
energia elèctrica. 17

18. FUNCIONAMENT
Una central hidroelèctrica és una instal·lació que permet aprofitar les masses d'aigua en moviment que
circulen pels rius per transformar-les en energia elèctrica. Segons la potència instal·lada, les centrals
hidroelèctriques poden ser centrals de gran potència (més de 10 MW), minicentrals hidràuliques (entre 1 MW i
10 MW) i microcentrals hidràuliques (menys d'1 MW).
La presa, situada en el curs d'un riu, acumula artificialment un volum d'aigua per a formar un embassament.
Això permet que l'aigua assoleixi una energia potencial que després es transformarà en electricitat. Per a això,
se situa aigües amunt la presa d'aigua protegida per una reixa metàl·lica, amb una vàlvula que permet
controlar l'entrada d'aigua a la galeria de pressió, i s'instal·la prèviament a una canonada forçada que
condueix, finalment, l'aigua fins a la turbina de la sala de màquines de la central.
L'aigua a pressió de la canonada forçada va transformant la seva energia potencial en cinètica, és a dir, va
perdent força i adquireix velocitat. En arribar a la sala de màquines actua sobre els àleps de la turbina
hidràulica, i en transforma l'energia cinètica en energia mecànica de rotació. L'eix de la turbina està unit al del
generador elèctric, que en girar converteix l'energia rotatòria en corrent altern de mitjana tensió. L'aigua, una
vegada ha cedit la seva energia, és restituïda al riu aigües avall de la central a través d'un canal de desguàs.
Un cop generada l’electricitat, aquesta viatjarà per les torres d’alta tensió fins a les nostres llars.
18

19. CENTRAL REAL
Central Hidroelèctrica de Salime
La centra de Salime és una central hidroelèctrica, en la província
de Lugo, situada sota la pressa d’aigua de l’embassament del
mateix nom.
Té 4 grups generadors de 32 MW cadascun, que donen
l'energia a una tensió de 11.000 volts, i que van ser posats en
explotació comercial entre 1953 i 1956, el que es tradueix en
una potencia total de 128 MW i una energia produïda en mig
any de 350 GWh.
Les seves turbines són alimentades per canonades de 2,5
metres de diàmetre.
19

20. CENTRAL SOLAR FOTOVOLTAICA
ESQUEMA
En aquest tipus de centrals es fa incidir la radiació solar sobre la superfície d'unes plaques en les que hi ha
disposats cristalls d'òxid de silici en uns elements anomenats cèl·lules fotovoltaiques. Aquestes cèl·lules
generen corrent elèctric per efecte fotovoltaic.
20

21. FUNCIONAMENT
L'element bàsic d'una central fotovoltaica és el conjunt de cèl·lules fotovoltaiques que capten l'energia solar i la
transformen en un corrent elèctric continu. Les cèl·lules fotovoltaiques estan integrades en mòduls que, en unir-
se, formen plaques fotovoltaiques. El corrent continu generat s'envia, en primer lloc, a un armari de corrent
continu on té lloc la transformació amb l'ajuda d'un inversor de corrent i, finalment, es porta a un centre de
transformació on s'adapta el corrent a les condicions d'intensitat i tensió de les línies de transport de la xarxa
elèctrica.
El funcionament de les centrals fotovoltaiques és el següent:
1. L’energia solar incideix sobre les cèl·lules fotovoltaiques.
2. Les cèl·lules fotovoltaiques es connecten en sèrie formant els mòduls fotovoltaics.
3. La llum solar és absorbida per les cèl·lules fotovoltaiques. Dins de les plaques es produeixen unes reaccions
químiques que acaben generant corrent elèctric continu.
4. Per arribar a les nostres llars, aquest continu es passarà a alterna. Més tard, un transformador prepararà el
corrent per a ser transportada.
Des del punt de vista mediambiental, la producció d'electricitat a partir d'aquest a mena de sistemes no genera
cap tipus d'emissions atmosfèriques, no produeix fluents líquids i evita l'ús de combustibles fòssils.
Malgrat això, les grans centrals termosolars poden generar un gran impacte sobre el paisatge i necessiten grans
superfícies per a col·locar els miralls direccionals. Cal esmentar també que una vegada usades, les plaques
fotovoltaiques deixen residus danyosos per al medi ambient que han de ser tractats específicament.
21

22. CENTRAL REAL
Central solar d’Arnedo (La Rioja)
Aquesta central solar fotovoltaica inaugurada al 2008 en
el municipi d’Arnedo, té una superfície de 70 hectàrees
(equivalent a 100 camps de futbol). Això fa que sigui
una de les més grans d’Europa.
Potència nominal: 30 megawatts (MW).
La central generarà un total de 44.020 MWh d’energia
neta a l’any, suficient per a satisfer el consum elèctric
anual de 12.000 cases i evitar l’emissió de 375.000 tones
de CO2 al llarg de la seva vida útil.
22

23. COGENERACIÓ MITJANÇANT BIOMASSA
ESQUEMA
La biomassa era la font energètica més important per a la humanitat fins a començament de la Revolució
Industrial, però l'aplicació que se'n feia va anar disminuint en ser substituïda per l'ús massiu dels
combustibles fòssils. Actualment, l'ús de la biomassa al món està repartit de forma molt desigual. De fet, hi
ha indústries que utilitzen la biomassa en comptes dels combustibles fòssils, que són contaminants. 23

24. FUNCIONAMENT
El procés de generació d’electricitat en una central de biomassa és el següent:
1. En primer lloc, el combustible principal (residus forestals, agrícoles o cultius de plantes energètiques) es
transporten i s’emmagatzemen en la central. En aquesta, es redueix la seva mida, si es necessari. A
continuació, passa a un edifici de preparació del combustible, on generalment es separa segons la seva mida,
la finor i el grossor, per a després ser portats als corresponents magatzems.
2. El combustible es porta a la caldera per a la seva combustió, i el calor produït fa que l’aigua, que circula per
les canonades de la caldera es converteixi en vapor d’aigua. Generalment, la caldera té una graella on es
crema el combustible més gruixut. El combustible fi es barreja amb el de suport, per ser cremat de la forma
més eficient possible.
3. L’aigua que circula per l’interior de la caldera, abans d’entrar en aquesta, travessa un economitzador, on es
preescalfa, mitjançant l’intercanvi d'escalfor amb els gasos de combustió.
4. Aquests gasos de combustió són depurats en un electrofiltre, abans de ser abocats a l’atmosfera mitjançant
una xemeneia.
5. Igual que en altres centrals tèrmiques convencionals, el vapor que es genera en la caldera s’expandeix en la
turbina de vapor que mou el generador elèctric, on es produeix l’energia elèctrica que, un cop elevada la seva
tensió en els transformadors, es abocada al sistema mitjançant les línies de transport corresponents.
24

25. CENTRAL REAL
Central de Biomassa en Corduente (Guadalajara)
La central de Biomassa de Corduente és una central
alimentada per biomassa forestal situada en el
municipi de Corduente.
Va ser inaugurada al 2009, però al 2012 es va tancar
definitivament, degut a les continues pèrdues
econòmiques que es produïen.
Podia arribar a produir uns 14.063 milions de KW
d’energia a l’any, suficients per a proveir a uns 14.000
habitants.
Tenia una potència instal·lada de 2 MW i requeria
prop de 20.000 tones de residus forestals.
25

26. SOLAR DE COL·LECTORS DISTRIBUÏTS
ESQUEMA
Aquestes instal·lacions permeten l'aprofitament de l'energia del
Sol per produir electricitat utilitzant un cicle tèrmic semblant al de
les centrals tèrmiques convencionals.
26

27. FUNCIONAMENT
A la central solar de col·lectors distribuïts, el fluid portador (normalment olis minerals) és escalfat
directament mitjançant uns col·lectors de concentració (miralls parabòlics) abans de procedir a
l'intercanvi tèrmic. Un cop assolida la temperatura necessària, es produeix vapor d'aigua en els
intercanviadors de calor com en les centrals tèrmiques.
La temperatura que s'obté no és molt elevada i les pèrdues tèrmiques són importants a causa del
gran recorregut que ha de realitzar el fluid.
Aquests col·lectors de concentració, que concentren la radiació solar que reben en la superfície, la
qual cosa permet obtenir, amb bons rendiments, temperatures de fins a 300ºC, suficients per
produir vapor a alta temperatura, que s'utilitza per generar electricitat o també per a altres
processos industrials.
27

28. CENTRAL REAL
Central solar de col·lectors distribuïts en Colorado (EEUU)
28

29. HIDROELÈCTRICA DE BOMBEIG
29
ESQUEMA
Una central hidroelèctrica De Bombeig és un tipus especial de central hidroelèctrica que té dos
embassaments. L'aigua continguda a l'embassament situat en el nivell més baix (embassament inferior), és
bombada durant les hores de menor demanda elèctrica al dipòsit situat a la cota més alta (embassament
superior), per tal de turbinar-la, posteriorment, per generar electricitat en les hores de major consum
elèctric.

30. 30
FUNCIONAMENT
Durant les hores en què la demanda d'energia elèctrica és més gran, la central de bombeig funciona com
qualsevol central hidroelèctrica convencional: l'aigua que prèviament és acumulada a l'embassament superior
tancat per una presa, arriba a través d'una galeria de conducció a una canonada forçada, que la condueix fins a
la sala de màquines de la central elèctrica. Per a la regulació de les pressions de l'aigua entre les conduccions
anteriors es construeix en ocasions una xemeneia d'equilibri.
A la canonada forçada, l'aigua va adquirint energia cinètica (velocitat) que, en xocar contra els àleps de la
turbina hidràulica, es converteix en energia mecànica rotatòria.
Aquesta energia es transmet al generador per a la seva transformació en electricitat de mitja tensió i alta
intensitat. Una vegada elevada la seva tensió en els transformadors és enviada a la xarxa general mitjançant
línies de transport d'alta tensió. L'aigua, una vegada que ha generat l'electricitat, circula pel canal de desguàs
fins a l'embassament inferior, on queda emmagatzemada.
Quan es registra un menor consum d'energia elèctrica (generalment durant les hores nocturnes dels dies
laborables i els caps de setmana), s'aprofita el que l'electricitat en aquestes hores té al mercat un cost baix, i
s'utilitza per accionar una bomba hidràulica que eleva l'aigua des de l'embassament inferior fins a
l'embassament superior, a través de la canonada forçada i de la galeria de conducció.
L'aigua és elevada, generalment per les pròpies turbines de la central, funcionant com bombes accionades pels
generadors que actuen com a motors. Una vegada efectuada l'operació de bombament, l'aigua
emmagatzemada a l'embassament superior està en condicions de repetir una altra vegada el cicle de
generació elèctrica.

31. 31
CENTRAL REAL
Complex hidroelèctric de Cortes-La
Muela (València)
Aquest complex hidroelèctric situat al municipi de Cortes de
Pallàs (València) va ser inaugurat al 2013 i es la major central
de bombeig d’Europa.
Té instal·lada una potència de 2.000 MW i es capaç de
generar uns 5.000 GWh.
Aquestes instal·lacions connecten l’embassament inferior
amb una bassa situada en la part superior, a través d’una
canonada de 5,45m de diàmetre, que puja un desnivell de
500 metres i una longitud de 850 metres.

32. INCINERADORA DE RSU
32
ESQUEMA
La incineració de residus amb aprofitament energètic és un procés molt utilitzat a Europa. Aquesta
tecnologia consisteix, fonamentalment, en una combustió amb generació de vapor i la posterior
expansió d'aquest en una turbina convencional acoblada a un generador elèctric.

33. 33
FUNCIONAMENT
Els residus sòlids urbans arriben a la central transportats, generalment, per camions, que aboquen el
seu contingut al fossat d'escombraries per ser enviades mitjançant una cinta transportadora a la
planta de selecció.
A la zona de selecció, se separen els diferents tipus de materials que componen els residus sòlids
urbans, seleccionant aquells que poden tenir utilitat per un o altre motiu. Els materials que poden ser
reciclats (vidre, cartrons, metall, plàstic, piles) s'extreuen i s’emmagatzemen. La matèria orgànica es
porta, després de passar per un separador magnètic que retira els materials fèrrics encara presents, a
unes platges de fermentació, en les que romandran un o dos mesos. En aquest lloc, la matèria és
airejada periòdicament per obtenir un abonament anomenat "compost".
Una vegada que s'ha separat allò que es considera aprofitable, la resta s'envia al dipòsit de rebuig
situat al costat del forn, on és cremat.
La combustió al forn fa que l'aigua que circula per les canonades de la caldera es transformi en vapor
a pressió.

34. 34
CENTRAL REAL
Incineradora de RSU a Xixona (Alacant)