Generación Geotérmica

Se emplea el calor del interior de la tierra, para calentar el agua a alta temperatura y presión, a fin de mover los alabes de turbinas conectadas a un generador. Estas centrales se instalan en zonas donde el suelo alcanza altas temperaturas a bajas profundidades.

Figura 4 - Producción de Electricidad Mundial por Países 2018.

Fuente: (Indexmundi, 2019).

21 Figura 5 - Producción de Electricidad Mundial en Sudamérica 2018.

Fuente: (Indexmundi, 2019).

Figura 6 - Producción de Electricidad del País 2018.

Fuente: (COES, 2019).

En 1979 la comunidad científica, consciente de las causas, origen del cambio climático, celebró la Conferencia Mundial sobre el Clima, dio origen que en el ámbito internacional se valoró este proceso como una amenaza real a nivel planetario, se propuso establecer estrategias para estabilizar la concentración de GEI (gases de efecto invernadero) en la atmósfera. Posteriormente, el

22 Convenio Marco sobre el Cambio Climático de 1992, del Protocolo de Kioto de 1997 profundizaron en la definición de un plan de ruta para limitar las emisiones de GEI. Sin embargo, aunque se puede considerar un avance, el Protocolo de Kioto dejaba fuera de su ámbito de aplicación más del 70% de las emisiones globales de GEI, debido al escaso interés por los países menos desarrollados, con la ausencia de algunos grandes emisores. El acuerdo alcanzado en París, en diciembre del 2015 con motivo de la vigésimo primera sesión de la Conferencia, de las Partes de la Convención Marco de Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (COP 21), supuso un punto de inflexión por su universalidad y por su cobertura. En la COP 21, 195 países responsables del 95% de las emisiones globales, asumieron un compromiso sin precedentes para que el incremento de temperatura, a finales del siglo XXI no superase los 2ºC sobre los niveles preindustriales. La contaminación, es un problema importante para nuestras vidas y del planeta. Dentro de ella, el CO2 (dióxido de carbono) juega un papel fundamental, es uno de los principales gases que contamina el aire. El problema del CO2, es un gas que causa el efecto invernadero, contribuyendo al calentamiento global, como al cambio climático. Es uno de los grandes responsables, de la crisis climática que venimos sufriendo en el planeta durante las últimas décadas, esta se viene acelerando por los amplios procesos de deforestación.

Figura 7 - Emisión de CO2 per Cápita Mundial 2019.

Fuente: (EOM, 2019).

23 b) Transmisión

Una línea de transmisión, es formada por conductores eléctricos (desnudos o aislados), dispuestos paralelamente, soportado por estructuras, que proporcionan el aislamiento requerido entre conductores y entre conductores a tierra, transportar la energía eléctrica a elevados voltajes (CA o CC) entre el origen la generación, hacia los centros de transformación y de ahí a las redes de distribución para el consumo. La demanda de energía, que suministra una línea de transmisión, su topografía del terreno, las condiciones climatológicas y ambientales que atraviesa entre otros factores, determinan la tensión eléctrica a la cual se suministra la energía, razón por la cual se eleva el voltaje, al cual trabajan las líneas de transmisión, es por la reducción de pérdidas por el calentamiento que se lleva a cabo en el conductor, al circular por él una corriente eléctrica, la tensión más económica se obtiene aproximadamente en forma proporcional a la longitud de la línea.

Figura 8 - Diagrama Unifilar de una Línea de Transmisión.

Fuente: Elaboración propia.

Las líneas de transmisión aéreas, constituidas por conductores apoyados en estructuras (torres), sujetados por medio de aisladores. Su aislamiento entre conductores, es proporcionado por el aire con respecto a la estructura y tierra se obtiene por medio de las cadenas de aisladores. Los principales, elementos (componentes) a considerar son:

1) Estructuras.

2) Conductores eléctricos y cables (hilos) de guarda.

24 3) Aislamiento.

4) Herrajes.

Figura 9 - Componentes de Estructurales de una Torre Transmisión.

Fuente: Elaboración propia.

Los niveles de tensión, normalizados para las líneas de transmisión en CA a nivel internacional son:

• Francia: 45 – 63 – 90 – 150 – 225 – 400 - 750 kV

• Inglaterra: 33 – 66 – 132 – 275 – 400 kV

• Alemania: 30 – 60 – 110 – 220 – 400 kV

• Rusia: 35 – 110 – 150 – 220 – 300 – 400 – 500 - 750 – 1150 KV

• Perú: 30 – 60 – 138 – 220 - 500 kV

• USA: 34,5 – 69 – 115 – 138 – 150 – 230 - 287 – 345 – 400 500 – 765 – 800 – 1050 KV

25 Figura 10 - Esquema General de la Red o Sistema Eléctrico.

Fuente: (Saneamiento, 2019).

Figura 11 - Sistema Eléctrico Interconectado Nacional.

Fuente: (Ramires, 2019).

De acuerdo a la figura 11, se muestra la inyección de energía y potencia, al sistema de transmisión realizada por los generadores (central eléctrica),

26 la energía producida en los generadores, en su salida tiene un voltaje de 5 a 22 kV, para ello la tensión deben ser elevadas hasta un nivel de tensión de transmisión, a fin de reducir la intensidad de corriente que circulará por la línea, logrando reducir la perdida por efecto Joule, requiriéndose elevar la tensión en las subestaciones elevadoras, esta transformación se realiza mediante transformadores de potencia o autotransformadores, para su transmisión (para el Perú es; 138 KV, 220 KV y 500 KV). Con el nivel de tensión adecuada, la energía es transportada por las líneas de transmisión, hasta las subestaciones reductoras en donde se efectúa la reducción, de la tensión a niveles de subtransmisión (para el Perú es 60KV). Para luego ser transportada, por líneas de subtransmisión hasta las subestaciones de distribución, donde se reduce a niveles de distribución (en el Perú es 22,9 kV, 13,2 KV y 10 KV), de ahí se derivan a través de las redes primarias hasta que la energía llegue a los consumidores finales (industria, comercio, residenciales, etc.), en media tensión o en su efecto se reduce la tensión a 380 o 220 voltios para los usuarios en baja tensión, esto se realiza en los transformadores de distribución, ubicados normalmente en los postes de las redes primarias. Por esta razón, comúnmente se utilizan transformadores.

Figura 12 - Líneas de Transmisión Eléctrica.

Fuente: (COES, 2019).

27 c) Transformador

Se llama transformador o trafo, al dispositivo eléctrico de corriente alterna (CA), que permite aumentar o disminuir las amplitudes de voltaje, corriente manteniendo la frecuencia, también se puede usar para aislar eléctricamente un circuito, por medio de la acción de un campo magnético, conformado por una bobina primario y una bobina secundario, donde se produce el flujo magnético mediante el núcleo ferromagnético. La Potencia que ingresa al dispositivo, a la salida presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc.

Tipos de transformadores 1) Transformador de potencia

Comúnmente están conectados, a la salida del generador en niveles de 220 kV a 1 MV, para incrementar el voltaje a fin que la corriente pueda ser reducida principalmente en las líneas de transmisión, las líneas de subtransmisión en niveles de 5 a 220 kV, a frecuencias de 50 Hz o 60 Hz. Asimismo, son empleados para reducir el voltaje a un nivel, adecuado en el transformador de distribución y/o para grandes usuarios.