Generación de energía hidroeléctrica
La “generación centralizada” se refiere a la generación de electricidad a gran escala en instalaciones centralizadas. Estas instalaciones suelen estar alejadas de los usuarios finales y conectadas a una red de líneas de transmisión de alta tensión. La electricidad generada por la generación centralizada se distribuye a través de la red eléctrica a múltiples usuarios finales. Entre las instalaciones de generación centralizada se encuentran las centrales eléctricas de combustibles fósiles, las centrales nucleares, las presas hidroeléctricas y los parques eólicos, entre otros.
La gran mayoría de la electricidad que utilizan los estadounidenses procede de la generación centralizada. Las instalaciones de generación centralizada de Estados Unidos tienen actualmente capacidad para generar más de 1.100 gigavatios de energía eléctrica.
Las primeras empresas de electricidad funcionaban de forma independiente. Un consumidor compraba la electricidad a una empresa de su zona, que a su vez la suministraba a través de su propio sistema de suministro eléctrico. Durante la segunda mitad del siglo XX, las empresas de servicios públicos descubrieron que era más eficiente y económico conectar sus sistemas de suministro, lo que dio lugar a la necesidad de coordinar las operaciones de las centrales eléctricas. En la actualidad, la mayor parte de la generación de electricidad en Estados Unidos está coordinada por operadores de sistemas regionales para garantizar la fiabilidad. Por lo tanto, la electricidad suministrada a los consumidores por su empresa eléctrica local puede generarse en una central eléctrica situada en otra ciudad o estado y propiedad de una empresa diferente. Estas centrales están sujetas a la normativa económica, de fiabilidad y medioambiental de los gobiernos federales, tribales, estatales y/o locales.
Generación, transmisión y distribución de energía eléctrica
Un generador eléctrico es un dispositivo que convierte una forma de energía en electricidad. Hay muchos tipos diferentes de generadores de electricidad. La mayor parte de la generación de electricidad en el mundo procede de generadores que se basan en el descubrimiento del científico Michael Faraday en 1831 de que mover un imán dentro de una bobina de alambre hace (induce) que fluya una corriente eléctrica en el cable. Fabricó el primer generador de electricidad llamado disco de Faraday, que funciona con esta relación entre el magnetismo y la electricidad y que condujo al diseño de los generadores electromagnéticos que utilizamos hoy en día.
Los generadores electromagnéticos utilizan un electroimán -un imán producido por la electricidad- y no un imán tradicional. Un generador electromagnético básico tiene una serie de bobinas aisladas de alambre que forman un cilindro estacionario -llamado estator- que rodea un eje electromagnético llamado rotor. Al girar el rotor, fluye una corriente eléctrica en cada sección de la bobina de alambre, que se convierte en un conductor eléctrico independiente. Las corrientes en las secciones individuales se combinan para formar una gran corriente. Esta corriente es la electricidad que se mueve desde los generadores a través de las líneas eléctricas hasta los consumidores. Los generadores electromagnéticos accionados por motores cinéticos (mecánicos) representan casi toda la generación de electricidad en Estados Unidos.
Generación de energía local
La electricidad solar es una alternativa económicamente viable y medioambientalmente sostenible para el suministro de energía en el mundo. Como apoyo, el Dr. Krauter examina a fondo los diversos parámetros técnicos de los sistemas fotovoltaicos. Se analizan las prestaciones y el rendimiento (incluidos los parámetros ópticos, térmicos y eléctricos y las interfaces). Se explora el balance energético neto de los sistemas fotovoltaicos, desde la producción, el funcionamiento y el mantenimiento, hasta el reciclaje. El profesor Krauter demuestra cómo la importancia de los cálculos precisos de rendimiento, el rendimiento óptimo del sistema y los nuevos prototipos ayudan a reducir los costes. También se detalla el potencial de la generación de energía eléctrica solar como medio para reducir significativamente las emisiones de CO2. Además, se estudian diversas ubicaciones para la producción e instalación de centrales fotovoltaicas, con resultados sorprendentes. Se incluyen ejemplos, tablas y figuras.
2002: Organizador y presidente general de RIO 02 – World Climate & Energy Event (continuación de dicho evento en 2003, 2005 y 2006, desde 2003 junto con la Feria de Energías Renovables de América Latina – LAREF)
Generación mundial de electricidad
El fuerte crecimiento económico, combinado con inviernos más fríos y veranos más cálidos, impulsó la demanda mundial de electricidad en 2021 en más de un 6%, el mayor aumento desde la recuperación de la crisis financiera en 2010. El rápido repunte de la demanda global de energía puso a prueba las cadenas de suministro de carbón y gas natural, haciendo subir los precios de la electricidad al por mayor. A pesar del impresionante crecimiento de la energía renovable, la generación de electricidad a partir del carbón y el gas alcanzó niveles récord.
Se espera que las adiciones anuales a la capacidad mundial de electricidad renovable alcancen una media de unos 305 GW al año entre 2021 y 2026 en nuestra previsión principal. Esto supone una aceleración de casi el 60% en comparación con la expansión de las renovables en los últimos cinco años. Por el contrario, las adiciones anuales de capacidad renovable en nuestro caso acelerado son una cuarta parte más altas que en nuestro caso principal, alcanzando más de 380 GW de media durante 2021-2026.
La misión del TCP de usuarios es aportar pruebas de la investigación sociotécnica sobre el diseño, la aceptación social y la usabilidad de las tecnologías energéticas limpias para fundamentar la elaboración de políticas para las transiciones energéticas limpias, eficientes y seguras. La descarbonización, la descentralización y la digitalización están integrando las tecnologías energéticas en el corazón de nuestras comunidades. La respuesta de las comunidades a estos cambios y el uso de las tecnologías energéticas determinarán el éxito de nuestros sistemas energéticos. Las políticas energéticas mal diseñadas y las tecnologías que no satisfacen las necesidades de los usuarios conducen a “brechas de rendimiento” que son ineficientes tanto energética como económicamente. Los sistemas energéticos centrados en el usuario son, por tanto, fundamentales para lograr transiciones energéticas social y políticamente aceptables.