UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO-PUNO PRESENTACINEl suministro de energa elctrica es esencial para el funcionamiento de nuestra sociedad. Su precio es un factor decisivo de la competitividad de buena parte de nuestra economa. El desarrollo tecnolgico de la industria elctrica y su estructura de aprovisionamiento de materias primas determinan la evolucin de otros sectores de la industria.Por otra parte, el transporte y la distribucin de electricidad constituyen un monopolio natural: se trata de una actividad intensiva en capital, que requiere conexiones directas con los consumidores, cuya demanda de un producto no almacenable -como la energa elctrica- vara en perodos relativamente cortos de tiempo.Adems, la imposibilidad de almacenar electricidad requiere que la oferta sea igual a la demanda en cada instante de tiempo, lo que supone necesariamente una coordinacin de la produccin de energa elctrica, as como la coordinacin entre las decisiones de inversin en generacin y en transporte de energa elctrica.Todas estas caractersticas tcnicas y econmicas hacen del sector elctrico un sector necesariamente regulado.Por consiguiente, como fin bsico establecer la regulacin del sector elctrico, con el triple y tradicional objetivo de garantizar el suministro elctrico, garantizar la calidad de dicho suministro y garantizar que se realice al menor coste posible, todo ello sin olvidar la proteccin del medioambiente, aspecto que adquiere especial relevancia dadas las caractersticas de este sector econmico. Sin embargo, a diferencia de regulaciones anteriores, la presente Ley se asienta en el convencimiento de que garantizar el suministro elctrico, su calidad y su coste no requiere de ms intervencin estatal que la que la propia regulacin especfica supone. No se considera necesario que el Estado se reserve para s el ejercicio de ninguna de las actividades que integran el suministro elctrico. As, se abandona la nocin de servicio pblico, tradicional en nuestro ordenamiento pese a su progresiva prdida de trascendencia en la prctica, sustituyndola por la expresa garanta del suministro a todos los consumidores demandantes del servicio dentro del territorio nacional. La explotacin unificada del sistema elctrico nacional deja de ser un servicio pblico de titularidad estatal desarrollado por el Estado mediante una sociedad de mayora pblica y sus funciones son asumidas por dos sociedades mercantiles y privadas, responsables respectivamente, de la gestin econmica y tcnica del sistema. La gestin econmica del sistema, por su parte, abandona las posibilidades de una optimizacin terica para basarse en las decisiones de los agentes econmicos en el marco de un mercado mayorista organizado de energa elctrica.

INTRODUCCION LA ENERGIA EN NUESTRA VIDA.

La utilizacin de la energa ha mejorado la "habitabilidad" en las ciudades al aumentar el nivel de confort por medio de la calefaccin y de la iluminacin, al posibilitar ciertas transformaciones fsico-qumicas como el cocinar, la obtencin de metales y el cocido de materiales cermicos y vtreos, o al incrementar el rendimiento de nuestro esfuerzo muscular por medio de motores aplicados a mquinas o a vehculos. Junto a ello se han originado unos efectos indeseados -y a menudo desconocidos y minimizados- que estn afectando seriamente a la sostenibilidad del modo de uso de la energa.La forma como utilizamos la energa tambin afecta las posibilidades de mantener un desarrollo de nuestra sociedad. Si consumimos demasiado poca energa, deberemos consumir demasiado esfuerzo para cubrir las necesidades bsicas, y no podremos dedicar el esfuerzo necesario para desarrollarnos. Pero si consumimos demasiada energa, el coste (monetario, ambiental o de recursos) de este excesivo consumo nos obligar a dedicarle un esfuerzo adicional que no podremos orientar hacia el desarrollo que perseguimos.El consumo de energa no tiene las mismas caractersticas y consecuencias cuando se produce en un medio rural que en uno urbano o en uno industrial. El consumo de energa en un medio urbano es ms concentrado que en el medio rural, por lo que la dispersin de los contaminantes se dificulta. Por otro lado, por esta mayor concentracin, por la estructura de la ciudad y a menudo por el lugar de su asentamiento, se hace ms difcil la utilizacin de los recursos renovables locales, como el sol, el viento, la lea, el agua del ro.La multiplicidad de usuarios (domsticos y en servicios y comercios), todos ellos con sus correspondientes equipos energticos, hace ms difcil actuar sobre stos (en la calidad y la eficiencia de su uso por ejemplo) que sobre los equipos industriales. Adems en las ciudades tambin consumen energa los transentes no residentes en la misma, lo que hace difcil incidir sobre las pautas de estas personas

GENERACION DE ENERGIA ELCTRICASe denominaenerga elctricaa la forma deenergaque resulta de la existencia de unadiferencia de potencialentre dos puntos, lo que permite establecer unacorriente elctricaentre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un conductor elctrico. La energa elctrica puede transformarse en muchas otras formas de energa, tales como laenerga lumnicaoluz, laenerga mecnicay laenerga trmica.La estructura de una mquina elctrica tiene dos componentes principales:estator y rotor, separados por un entrehierro.

ESTATOR: Esta parte de la mquina no se mueve y es la carcasa de la mquina.ROTOR:Esta parte de la mquina est libre para moverse; es por lo general la parte interna de la mquina.

Ambas partes estn hechas con materiales ferromagnticos. En la mayor parte de los casos, ranuras son cortadas en la parte interna y externa del estator en las cuales se colocan conductores. El ncleo de hierro se usa para maximizar el acoplamiento entre las bobinas del estator y del rotor, para incrementar el flujo magntico y disminuir el tamao de la mquina. Si el estator y/o rotor son sujetos de campos variantes en el tiempo, el ncleo es laminado para reducir las prdidas por las corrientes de Eddy.

Esencialmente, el rotor del generador sincrnico es un gran electroimn. Constructivamente, los polos magnticos del rotor pueden ser salientes o no salientes. "Salientes" significa "protuberante", luego entonces un polo saliente es aquel que sobresale de la superficie del rotor. Un polo no saliente se construye a ras con la superficie del rotor.

CENTRALES TERMICASLas centrales trmicas utilizan de forma general combustibles fsiles, esto es, energas no renovables, como energa primaria; otro inconveniente que presentan es que emiten gases contaminantes a la atmsfera.OBJETIVO DE FUNCINLas centrales trmicas convencionales quemangas natural, carbn, fuel-oil para producirelectricidadpor medio de lacombustin.DEFINICIN DE CENTRAL TERMICAUna central trmica es una instalacin que produce energa elctrica a partir de la combustin de carbn, fuel-oil ogasen una caldera diseada al efecto. El funcionamiento de todas las centrales trmicas, o termoelctricas, es semejante.El combustible se almacena en parques o depsitos adyacentes, desde donde se suministra a la central, pasando a la caldera, en la que se provoca la combustin. Esta ltima genera el vapor a partir delaguaque circula por una extensaredde tubos que tapizan las paredes de la caldera. El vapor hace girar los labes de la turbina, cuyo eje rotor gira solidariamente con el de un generador que produce laenerga elctrica; esta energa se transporta mediante lneas de alta tensin a los centros deconsumo. Por su parte, el vapor es enfriado en un condensador y convertido otra vez en agua, que vuelve a los tubos de la caldera, comenzando un nuevo ciclo.El agua en circulacin que refrigera el condensador expulsa elcalorextrado a laatmsfera a travs de las torres derefrigeracin, grandesestructurasque identifican estas centrales; parte del calor extrado pasa a un ro prximo o al mar.Las torres de refrigeracin son enormes cilindros contrados a media altura (hiperboloides), que emiten de forma constante vapor de agua, no contaminante, a la atmsfera. Para minimizar los efectos contaminantes de la combustin sobre el entorno, la central dispone de una chimenea de gran altura (llegan a los 300m) y de unos precipitadores que retienen las cenizas y otros voltiles de la combustin. Las cenizas se recuperan para su aprovechamiento enprocesosde metalurgiay en el campo de laconstruccin, donde se mezclan con elcemento.

CENTRALES NUCLEARESLas centrales nucleares funcionan de un modo similar al de una central trmica, pero aqu su combustibles es uranio, que, tras una reaccin nuclear, desprende una gran cantidad de energa. Su ventaja es que no emiten gases contaminantes y producen una energa barata; el inconveniente, la generacin de residuos nucleares letales para los seres vivosEl ncleo de un reactor nuclear consta de un contenedor o vasija en cuyo interior se albergan bloques de un material aislante de la radioactividad, comnmente se trata de grafito o de hormign relleno de combustible nuclear formado pormaterial fisible(uranio-235oplutonio-239). En el proceso se establece una reaccin sostenida y moderada gracias al empleo de elementos auxiliares que absorben el exceso deneutrones liberados manteniendo bajo control la reaccin en cadena del material radiactivo; a estos otros elementos se les denominanmoderadores.Rodeando al ncleo de un reactor nuclear est el reflector cuya funcin consiste en devolver al ncleo parte de los neutrones que se fugan de la reaccin.Lasbarras de controlque se sumergen facultativamente en el reactor, sirven para moderar o acelerar el factor de multiplicacin del proceso de reaccin en cadena del circuito nuclear.Elblindajeespecial que rodea al reactor, absorbe laradiactividademitida en forma de neutrones,radiacin gamma,partculas alfaypartculas beta.Uncircuito de refrigeracinexterno ayuda a extraer el exceso de calor generado.

CENTRALES HIDROELECTRICASLas centrales hidroelctricas utilizan una energa renovable, ya que el agua almacenada en los embalses, que es la energa primaria, es repuesta por el ciclo hidrolgico natural. Junto con las centrales trmicas y las nucleares, son las ms utilizadas en la actualidad.Desvo del cauce de aguaEl principio fundamental de esta forma de aprovechamiento hidrulico de los ros se basa en el hecho de que la velocidad del flujo de estos es bsicamente constante a lo de su cauce, el cual siempre es descendente. Este hecho revela que laenerga potencialno es ntegramente convertida enenerga cinticacomo sucede en el caso de una masa en cada libre, la cual se acelera a lo largo de su recorrido, sino que se producenprdidas de cargadebido a lafriccincon el suelo, a las partculas acumuladas, a los remolinos, etc. Por lo tanto, esta energa potencial podra ser aprovechada si se pudieran evitar las prdidas y hacer pasar al agua a travs de unaturbina. El conjunto de obras que permiten el aprovechamiento de la energa anteriormente mencionada reciben el nombre de central hidroelctrica o central hidrulica.El balance de energa arriba descrito puede ser ilustrado mejor a travs delprincipio de Bernoulli.Interceptacin de la corriente del aguaEste mtodo consiste en la construccin de unarepresaoembalsede agua que retenga el cauce de agua, causando un aumento del nivel del ro en su parte anterior a la presa de agua, el cual podra eventualmente convertirse en un embalse. El dique establece una corriente de agua no uniforme y modifica la forma de la superficie de agua libre del ro antes y despus de este, que toma forma de las llamadas curvas de remanso. El establecimiento de las curvas de remanso determina un nuevo salto geodsico aprovechable de agua.

CENTRALES GEOTRMICASLas centrales geotrmicas se pueden aprovechar, tan solo, en zonas donde las manifestaciones geotrmicas, como giseres y volcanes, sean ms superficiales; as, su uso est muy poco extendido.La energa geotrmica esrenovablepuesto que su tasa de extraccin es pequea en comparacin con el calor de la Tierra.La emisin deinvernadero es de 45gdedixido de carbonode media, menos del 5% que las de las centrales de carbn.5Sin embargo, su aprovechamiento est limitado a determinadas zonas geogrficas. Aun as, laAsociacin de Energa Geotrmicaestima que hoy en da solo se aprovecha el 6,5% del potencial mundial de energa geotrmica, teniendo en cuenta el conocimiento y la tecnologa actuales

CENTRALES SOLARES TRMICASLas centrales solares trmicas constan de un campo de heliostatos, que es una gran superficie cubierta de espejos que concentran la radiacin captada en un receptor, generalmente una torre, en el que se encuentran la turbina y el receptor.Constructivamente, es necesario concentrar la radiacin solar para que se puedan alcanzartemperaturaselevadas, de 300 C hasta 1000 C, y obtener as un rendimiento aceptable en elciclo termodinmico, que no se podra obtener con temperaturas ms bajas. La captacin y concentracin de los rayos solares se hacen por medio de espejos con orientacin automtica que apuntan a una torre central donde se calienta el fluido, o con mecanismos ms pequeos de geometra parablica. El conjunto de la superficie reflectante y su dispositivo de orientacin se denominaheliostato.Los fluidos y ciclos termodinmicos escogidos en las configuraciones experimentales que se han ensayado, as como los motores que implican, son variados, y van desde elciclo Rankin(centrales nucleares, trmicas de carbn) hasta elciclo Brayton(centrales degas natural) pasando por muchas otras variedades como elmotor de Stirling, siendo las ms utilizadas las quecombinan la energa termo solar con el gas natural.Hay virtualmente una provisin ilimitada de energa solar que podemos usar y es una energa renovable. Esto significa que nuestra dependencia de combustibles fsiles se puede reducir en proporcin directa a la cantidad de energa solar que producimos. Con el constante incremento en la demanda de fuentes de energa tradicionales y el consiguiente aumento en los costos, la energa solar es cada vez ms una necesidad

CENTRALES SOLARES FOTOVOLTAICASLas centrales solares fotovoltaicas transforman directamente la energa solar en energa elctrica, sin necesidad de que exista ningn elemento mvil, gracias a las clulas fotovoltaicas, que estn fabricadas con silicio. Se utilizan, adems, para suministrar electricidad a satlites y estaciones espaciales.Este tipo de energa se usa para alimentar innumerables aplicaciones y aparatos autnomos, para abastecer refugios o viviendas aisladas de lared elctricay para producir electricidad a gran escala a travs de redes de distribucin. Debido a la creciente demanda deenergas renovables, la fabricacin de clulas solares e instalaciones fotovoltaicas ha avanzado considerablemente en los ltimos aos.Entre los aos 2001 y 2015 se ha producido un crecimiento exponencial de la produccin de energa fotovoltaica, doblndose aproximadamente cada dos aos.6La potencia total fotovoltaica instalada en el mundo (conectada a red) ascenda a 16GW en 2008, 40GW en 2010, 100GW en 2012 y 180GW en 2014.A finales de 2015, se estimaba que hay instalados en todo el mundo cerca de 230GWde potencia fotovoltaica.

CENTRALES ELICASLas centrales elicas aprovechan la energa del viento para producir electricidad; presenta inconvenientes, como un impacto visual negativo y la interferencia con las rutas de aves migratorias; adems, se ve afectada por las condiciones meteorolgicas.Cmo se produce y obtieneLa energa del viento est relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan desde zonas de alta presin atmosfrica hacia zonas adyacentes de menor presin, con velocidades proporcionales al gradiente de presin.Los vientos se generan a causa del calentamiento no uniforme de la superficie terrestre debido a la radiacin solar; entre el 1 y el 2% de la energa proveniente delSolse convierte en viento. Durante el da, los continentes transfieren una mayor cantidad de energa solar al aire que las masas de agua, haciendo que este se caliente y se expanda, por lo que se vuelve menosdensoy se eleva. El aire ms fro y pesado que proviene de los mares, ocanos y grandes lagos se pone en movimiento para ocupar el lugar dejado por el aire caliente.Para poder aprovechar la energa elica es importante conocer las variaciones diurnas y nocturnas y estacionales de los vientos, la variacin de la velocidad del viento con la altura sobre el suelo, la entidad de las rfagas en espacios de tiempo breves, y los valores mximos ocurridos en series histricas de datos con una duracin mnima de 20 aos. Para poder utilizar la energa del viento, es necesario que este alcance una velocidad mnima que depende del aerogenerador que se vaya a utilizar pero que suele empezar entre los 3m/s (10km/h) y los 4m/s (14,4km/h), velocidad llamada "cut-in speed", y que no supere los 25m/s (90km/h), velocidad llamada "cut-out speed".

CENTRALES MAREMOTRICESLas centrales mareomotrices aprovechan la energa de las enormes masa de agua en movimiento de los mares y ocanos. En la actualidad solo existe una, en Francia, ya que, a pesar de la ingente cantidad de energa que tiene el agua del mar, su aprovechamiento es muy complicado. Mtodos de generacinLos mtodos de generacin mediante energa de marea pueden clasificarse en tres distintas formas:Generador de la corriente de mareaLos generadores de corriente de mareatidal stream generators(o TSG por sus iniciales ingls) hacen uso de laenerga cinticadel agua en movimiento a las turbinas de la energa, de manera similar al viento (aire en movimiento) que utilizan las turbinas elicas. Este mtodo est ganando popularidad debido a costos ms bajos y a un menor impacto ecolgico en comparacin con las presas de marea, ya que esto ocasiona que el agua suba 10 metros a nivel del mar sobre lo normal.

Presa de mareaLas presas de marea hacen uso de laenerga potencialque existe en la diferencia de altura (oprdida de carga) entre las mareas altas y bajas. Las presas son esencialmente los diques en todo el ancho de unestuario, y sufren los altos costes de la infraestructura civil, la escasez mundial de sitios viables y las cuestiones ambientales.Energa mareomotriz dinmicaLa energa mareomotriz dinmica (Dynamic tidal powero DTP) es una tecnologa de generacin terica que explota la interaccin entre las energas cintica y potencial en las corrientes de marea. Se propone que las presas muy largas (por ejemplo: 30 a 50km de longitud) se construyan desde las costas hacia afuera en el mar o el ocano, sin encerrar un rea. Se introducen por la presa diferencias de fase de mareas, lo que lleva a un diferencial de nivel de agua importante (por lo menos 2.3 metros) en aguas marinas ribereas poco profundas con corrientes de mareas que oscilan paralelas a la costa, como las que encontramos en el Reino Unido, China y Corea Del Sur. Cada represa genera energa en una escala de 6 a 17GW.

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