Cómo generar electricidad
Las tres principales categorías de energía para la generación de electricidad son los combustibles fósiles (carbón, gas natural y petróleo), la energía nuclear y las fuentes de energía renovables. La mayor parte de la electricidad se genera con turbinas de vapor que utilizan combustibles fósiles, energía nuclear, biomasa, geotérmica y solar térmica. Otras tecnologías importantes de generación de electricidad son las turbinas de gas, las turbinas hidráulicas, las turbinas eólicas y la energía solar fotovoltaica.
El carbón fue la segunda fuente de energía más importante para la generación de electricidad en Estados Unidos en 2021, alrededor del 22%. Casi todas las centrales eléctricas de carbón utilizan turbinas de vapor. Unas pocas centrales de carbón convierten el carbón en gas para utilizarlo en una turbina de gas para generar electricidad.
El petróleo fue la fuente de menos del 1% de la generación de electricidad en Estados Unidos en 2021. El fuel-oil residual y el coque de petróleo se utilizan en las turbinas de vapor. El fuel-oil destilado se utiliza en los generadores de motores diesel. El fuel residual y los destilados también pueden quemarse en las turbinas de gas.
Las centrales hidroeléctricas produjeron alrededor del 6,3% del total de la generación de electricidad en Estados Unidos y alrededor del 31,5% de la generación de electricidad a partir de energías renovables en 2021.1 Las centrales hidroeléctricas utilizan agua corriente para hacer girar una turbina conectada a un generador.
Historia de la electricidad
En el momento en que se enciende un interruptor, empiezan a suceder cosas. Las luces se encienden para permitirte ver. Se genera calor para poder cocinar y calentarse. Toda una serie de aparatos electrónicos funcionan. Como por arte de magia, la energía entra en tu casa y en tu vida. ¿Cuál es el truco?
El viaje de la electricidad hasta tu enchufe es muy largo, pero se produce a una velocidad asombrosa. No es magia, no es ciencia ficción. Es un proceso paso a paso que explica muchas de las dudas que surgen con respecto al sector eléctrico:
Como hemos dicho antes, para generar electricidad, tenemos que liberar la energía contenida en las materias primas. ¿Cómo lo hacemos? Depende totalmente del tipo de central eléctrica de la que hablemos:
La principal diferencia entre las renovables y las no renovables radica en la energía primaria que se utiliza para generar electricidad. ¿Necesitamos sustituir el llamado “combustible”, o ya no es necesario, porque la naturaleza lo proporciona gratuitamente?
En la actualidad, las centrales eléctricas más habituales utilizan energías no renovables: es decir, utilizan energía primaria que hay que extraer del suelo (carbón, gas natural, uranio, etc.). Sin embargo, el futuro parece mucho más renovable.
Sistema de generación de energía
Los vehículos totalmente eléctricos, así como los PHEV que funcionan en modo totalmente eléctrico, no producen emisiones en el tubo de escape. Sin embargo, hay emisiones asociadas a la mayor parte de la producción de electricidad en los Estados Unidos. Consulte la sección de emisiones para obtener más información sobre las fuentes de electricidad locales y las emisiones.
La electricidad en Estados Unidos suele recorrer largas distancias desde las instalaciones de generación hasta las subestaciones de distribución locales a través de una red de transmisión de casi 160.000 millas de líneas de transmisión de alto voltaje. Las instalaciones de generación proporcionan energía a la red a bajo voltaje, desde 480 voltios (V) en las pequeñas instalaciones de generación hasta 22 kilovoltios (kV) en las centrales eléctricas más grandes. Una vez que la electricidad sale de una instalación de generación, el voltaje se aumenta, o se “intensifica”, mediante un transformador (los rangos típicos son de 100 kV a 1.000 kV) para minimizar las pérdidas de energía en las largas distancias. A medida que la electricidad se transmite por la red y llega a las zonas de carga, la tensión se reduce mediante transformadores de subestación (rangos de 70 kV a 4 kV). Para preparar la interconexión de los clientes, se vuelve a bajar la tensión (los clientes residenciales utilizan 120/240 V; los comerciales e industriales suelen utilizar 208/120 V, o 480/277 V).
Distribución de electricidad
Elegir y comprar un sistema residencial de energía verde puede ser un gran proyecto. Algunos sistemas pueden no ser rentables para su casa, y otros pueden no ser compatibles en absoluto. Pero una vez que identifique sus opciones y los instaladores de su zona, quizá se sorprenda de lo que está dentro de su rango de precios.
Antes de dejarse llevar, hay que tener en cuenta un par de factores importantes. En primer lugar, los estados y los municipios varían en la forma de regular algunos sistemas de energía renovable, especialmente los paneles solares y las turbinas eólicas. Si resulta que tu ciudad restringe mucho uno de los dos o ambos, es bueno que lo averigües al principio del proceso. Llama al ayuntamiento o consulta a un instalador de energía eólica o solar para saber qué está permitido en tu zona.
En segundo lugar, puede haber créditos fiscales y otros incentivos que hagan más asequible la compra de un sistema de energía verde. A partir de 2018, el crédito fiscal federal para energías renovables residenciales se ha ampliado hasta finales de 2021 y se aplica a sistemas como paneles solares, turbinas eólicas, bombas de calor geotérmicas y calentadores de agua solares. Su estado puede ofrecer créditos fiscales adicionales, y sus servicios públicos locales pueden incluso tener programas para facilitar la instalación de energía renovable.