Shrnutí na Sistemes d'Energia Elèctrica

## Introducción La **generación eléctrica** es el proceso por el cual se convierte una forma de energía primaria (hidráulica, química, térmica, solar, eólica, etc.) en energía eléctrica que pueda ser entregada y utilitzada por consumidores. En este material se explican las tipologies de centrales, la estructura de la generación, el papel de las máquinas elèctriques i energies renovables, amb exemples i aplicacions reals. > Definición: La generación eléctrica es el conjunto de procesos y equipos cuya misión es transformar otras formas de energía en energía eléctrica utilizable. ## 1. Estructura y etapas de la generación eléctrica ### 1.1 Etapas principales - **Generación**: plantas que producen energía eléctrica (centrales hidraúliques, termoeléctricas, nucleares, renovables). - **Transporte**: elevación de tensión y transporte en líneas d'alta tensió per reduir pèrdues. - **Distribución**: transformadores i línies que porten la tensió a nivells d'ús (BT, MT). - **Consum**: consumidors residencials, comercials i industrials. > Definición: Sistema elèctric de potència es el conjunt d'instal·lacions per a la generació, transport, distribució i utilització de l'energia elèctrica dins d'una zona. Did you know que les màquines elèctriques rotatives són claus tant en la generació com en el consum, i que els transformadors són fonamentals en el transport i la distribució? ### 1.2 Nivells de tensió (resum) | Etapa | Potència típica | Distància típica | Tensió típica | | --- | ---: | ---: | --- | | Generació a centrals | $100\text{–}1000\ \mathrm{MVA}$ | - | $6\text{–}30\ \mathrm{kV}$ | | Transport M.A.T. | $100\text{–}1000\ \mathrm{MVA}$ | $100\text{–}500\ \mathrm{km}$ | $400,\ 220\ \mathrm{kV}$ | | Distribució primària A.T. | $30\text{–}100\ \mathrm{MVA}$ | $20\text{–}100\ \mathrm{km}$ | $132,\ 110,\ 66,\ 45\ \mathrm{kV}$ | | Distribució secundària M.T. | $3\text{–}15\ \mathrm{MVA}$ | $5\text{–}15\ \mathrm{km}$ | $10,\ 20,\ 25,\ 30\ \mathrm{kV}$ | | Distribució B.T. | $0.25\text{–}2\ \mathrm{MVA}$ | $0.1\text{–}0.5\ \mathrm{km}$ | $400/230\ \mathrm{V}$ | ## 2. Tipologies de centrals de generació ### 2.1 Centrals hidràuliques - Transformen energia potencial d'una massa d'aigua en energia mecànica i després en eléctrica. - Turbines: **Pelton** (alt salt d'aigua, baix cabal), **Francis** (mitja capçalera i cabal), **Kaplan** (alta cabal, baixa capçalera). - Resposta ràpida: útils per ajust de càrrega i reserves de potència. > Definición: Turbina hidràulica és una màquina que converteix energia de flux d'aigua en energia mecànica rotativa. Did you know que les centrals de bombeig emmagatzemen energia fent pujar aigua a un embassament superior durant hores de baix consum i la recuperen després com a energia elèctrica? ### 2.2 Centrals termoelèctriques - Utilitzen combustibles com carbó, fuel, gas o energia nuclear per generar vapor que mou turbines de vapor. - Tenen alta inèrcia tèrmica: **resposta lenta**, producció bastant estable (especialment nuclears). - Components: caldera, sobrecalentador, turbines (alta/mitja/baixa pressió), condensador, generador. ### 2.3 Centrals no convencionals i renovables - **Eòlica**: turbines de rotor que converteixen el vent en energia mecànica i després en eléctrica. - **Solar fotovoltaica**: panells que converteixen radiació solar en corrent continu; inversors per passar a corrent altern. - **Solar tèrmica**: heliòstats i torre central o camps solars que generen vapor per turbines. - **Cicle combinat**: turbina de gas + turbina de vapor per augmentar eficiència. - **Mareomotriu i onades**, **geotèrmica**, **biomassa**. > Definición: Energia renovable és l'energia obtinguda de fonts naturals capaces de regenerar-se, com el Sol, el vent o l'aigua. Fun fact: La participació de la generació renovable al sistema peninsular va superar el 50% de la generació el 2023, segons l'informe de REE. ## 3. Centrals específiques: esquemes i components clau ### 3.1 Central hidroelectric (i de bombeig) Compone