Central nucleoeléctrica Laguna Verde

La Comisión Federal de Electricidad (CFE) inició en agosto de 1966 una investigación para determinar el lugar óptimo para la construcción de una central nucleoeléctrica.
Posteriormente, dada la importancia de los factores sísmicos, se integraron en esta tarea el Instituto de Geofísica y el Instituto de Ingeniería de la Universidad NacionalAutónoma de México y consultores internacionales expertos, algunos de ellos del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA).
Para seleccionar el sitio adecuado se tomaron en cuenta criterios generales para localizar las centrales convencionales, con la salvedad de que este lugar no se ve afectado por la cercanía de fuentes de combustibles fósiles (petróleo y gas natural).
También se consideraron los criterios específicos de las centrales nucleares, que entre otros, incluyen el peso y volumen de los elementos que conforman la central, y una serie de normas técnicas de seguridad nuclear, vigentes en Estados Unidos.
Estos fueron los criterios básicos que condujeron a la localización del sitio adecuado:

1. La relativa cercanía a los centros de consumo.
2. La disponibilidad de agua para enfriamiento.
3. La estabilidad sísmica del lugar.
4. Un tipo de suelo preferentemente rocoso para la cimentación de la construcción.

Finalmente, después de esta minuciosa tarea de selección, se comenzó el primer colado de concreto para cimentar la obra en octubre de 1976.

En las plantas de energía nuclear, el reactor calienta agua y la convierte en vapor, que mueve turbinas y generadores para producir electricidad. El vapor ya expandido es convertido de nuevo en agua mediante un condensador, usando agua fría procedente de una fuente de enfriamiento (lago, río, mar, torre de refrigeración). El agua convertida se hace pasar de nuevo mediante una bomba por la parte caliente del reactor.

Esta central nucleoeléctrica produce la energía eléctrica basada en el principio de la fisión nuclear, utilizando como combustible dióxido de uranio enriquecido.

Ver también: ¿Cómo funciona una central atómica?

La reacción de fisión se produce bombardeando los núcleos atómicos del uranio con partículas pequeñísimas (neutrones), esta operación genera una gran cantidad de calor.

El calor hace que el agua que se encuentra en la vasija del reactor se convierta en vapor, que a su vez hace girar una turbina. El movimiento de la turbina acciona entonces el generador que produce la electricidad.
La Central está integrada por dos unidades, cada una con capacidad de 682.44 Mwe; los reactores son tipo Agua Hirviente (BWR-5) y la contención tipo MARK II de ciclo directo. El sistema nuclear de suministro de vapor (NSSS) fue adquirido a General Electric Co. y el turbogenerador a Mitsubishi Heavy Industries.

Con la certificación del organismo regulador mexicano, la Comisión Nacional de Seguridad Nuclear y Salvaguardas (CNSNS), la Secretaría de Energía otorgó las licencias para Operación Comercial a la unidad 1 el 29 de julio de 1990 y a la unidad 2 al 10 de abril de 1995. Ambas unidades aportan aproximadamente el 5% de la energía generada en el sistema eléctrico nacional.

Cada unidad consta de seis edificios principales mas los secundarios. Los edificios principales son:

1. Del reactor
2. Del generador
3. De control
4. De los generadores de diesel
5. De tratamiento de residuos radioactivos
6. De la planta de tratamiento de agua
7. Del sistema integral de información de proceso

Los secundarios son:

1. Obra de toma de agua de enfriamiento para el condensador y los componentes nucleares
2. Subestación eléctrica
3. Tecno-administrativo
4. De almacenamiento de partes de repuesto.

La Central Nucleoeléctrica de Laguna Verde está localizada en la costa del Golfo de México en el Km. 42.5 de la carretera federal Cardel–Nautla, municipio de Alto Lucero, en el Estado de Veracruz. Geográficamente se encuentra a 60 Km. al Noreste de la ciudad de Xalapa y 70 Km. al Noreste de la ciudad de México.

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5 tipos de centrales generadoras de energía eléctrica

La generación eléctrica se lleva a cabo de diversas formas en función de la manera en que se obtiene la energía mecánica que hace girar al generador.

Ver también: ¿Qué es una central eléctrica?

Entre las diferentes técnicas que existen para generar energía eléctrica se encuentran las siguientes:

1. Una central termoeléctrica es una instalación industrial empleada para la generación de electricidad a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de algún combustible como petróleo, gas natural o carbón. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un generador y producir energía eléctrica. Las centrales termoeléctricas de ciclo combinado, utilizan gas natural como combustible para alimentar una turbina de gas. Como los gases tienen todavía una temperatura muy alta, se utilizan para producir vapor que mueve una segunda turbina, esta vez de vapor. Cada una de estas turbinas está acoplada a su correspondiente alternador para generar la electricidad como en una central termoeléctrica clásica.
   
2. Una central hidroeléctrica es aquella que genera electricidad mediante el aprovechamiento de la energía potencial del agua embalsada en una presa situada a un nivel más alto que la central. El agua es conducida por una tubería de descarga hacia la sala de máquinas de la central, donde mediante enormes turbinas hidráulicas se produce la generación de energía eléctrica en alternadores.
   
3. La energía geotérmica es la energía interna de las aguas profundas en la tierra a temperatura suficientemente alta. Puede utilizarse directamente como energía térmica o como energía cinética cuando la fuente proporciona vapor de agua que sale directamente a la superficie en zonas volcánicas o el agua de manantial, que se calienta debido las altas temperaturas que se producen bajo la superficie terrestre. Este calor se puede transformar en energía eléctrica. La energía geotérmica se desarrolló para su aprovechamiento como energía eléctrica en 1904, en Toscana (Italia), donde la producción continúa en la actualidad.
   
4. Una central nuclear o núcleo eléctrica es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear, que se caracteriza por el empleo de materiales que se fisionan mediante reacciones nucleares y proporcionan calor. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica. La más importante de las instalaciones nucleares en México es la Central Nucleoeléctrica de Laguna Verde (CNLV). Está constituida por dos unidades independientes destinadas a la producción de energía eléctrica. La capacidad de producción de cada una de las unidades es de 682 MWe (megawatts eléctricos, o millones de watts eléctricos). La primera unidad inició su operación comercial el 14 de agosto de 1990 y la segunda unidad el 12 de abril de 1995. Esta instalación es operada por la Comisión Federal de Electricidad (CFE). Su principio de funcionamiento es básicamente el mismo que el de las plantas que funcionan con carbón, combustóleo o gas: la conversión de calor en energía eléctrica. Esta conversión se realiza en tres etapas: en la primera, la energía del combustible se utiliza para producir vapor a presión y temperatura elevadas; en la segunda etapa la energía del vapor se transforma en movimiento de una turbina; en la tercera etapa, el giro del eje de la turbina se transmite a un generador, que produce la energía eléctrica. Las centrales nucleoeléctricas se distinguen de las demás centrales térmicas solamente en la primera etapa de conversión, es decir, en la forma de producir vapor. En las centrales convencionales el vapor se produce en una caldera donde se quema carbón, combustóleo o gas natural; las centrales nucleoeléctricas tienen un reactor nuclear, que equivale a la caldera de las centrales convencionales.
   
5. La energía eólica es la que se obtiene por medio del viento, es decir mediante la utilización de la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire. Se utiliza para mover aerogeneradores. En éstos, la energía eólica mueve una hélice y mediante un sistema mecánico se hace girar el rotor de un generador que produce energía eléctrica. Para que su instalación resulte rentable, suelen agruparse en concentraciones denominadas parques eólicos. El término eólico viene del latín Aeolicus, perteneciente o relativo a Éolo o Eolo, dios de los vientos en la mitología griega y, por tanto, perteneciente o relativo al viento. La energía eólica ha sido aprovechada desde la antigüedad para mover los barcos impulsados por velas o hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover sus aspas. Es un tipo de energía ecológica. Hasta el año 2014  había 31 parque eolicos en México, ubicados principalmente en Oaxaca, con capacidad para generar mil 300 megawats de energía. Antes de que concluya el 2015 entrarán en operación seis nuevos parques eólicos ubicados en Jalisco y Tamaulipas, lo que implica un incremento de casi 30% en la generación eléctrica mediante este tipo de tecnología de un año a otro.
   

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Generación de corriente eléctrica

Como sabemos, la energía eléctrica ha revolucionado la vida en todos sus aspectos y se ha convertido en parte indispensable de nuestro diario quehacer, sería muy difícil imaginar todo el progreso que se ha dado en el mundo sin ella; en este sentido es interesante saber cómo se produce y cómo llega a cada uno de nuestros hogares y centros de trabajo.

En un principio, la generación de energía eléctrica se realizaba en los sitios donde se consumía y poco a poco, con el crecimiento de la población y la demanda de bienes y servicios evolucionó al esquema de la energía centralizada, donde la central de generación de energía se encontraba en la localidad de los consumidores que crecía a su alrededor, sin embargo las restricciones técnicas de la corriente directa y la corriente continua no permitían su distribución a distancias grandes.

Con el tiempo, la generación eléctrica se estructuró como la conocemos en la actualidad: usando corriente alterna y transformadores que permiten llevar la corriente eléctrica a casi cualquier parte; de este modo se han ido creando grandes centrales generadoras a grandes distancias de los centros de consumo, donde el suministro de agua y combustible sean accesibles.

Ver tambien: La generación de la energía eléctrica.

El generador de corriente alterna es un dispositivo que convierte la energía mecánica en energía eléctrica. El generador más simple consta de una espira de alambre que gira, impulsada por un medio externo, en un campo magnético uniforme. El ángulo que forma la superficie de la espira y la dirección del campo magnético cambian conforme va girando la espira, por tanto, el flujo magnético que pasa a través de ella también varía. Esta variación del flujo electromagnético induce una fuerza electromotriz y si existe un circuito externo con una carga como un foco, circulará una corriente eléctrica que lo encenderá.

En la práctica, la generación de la energía eléctrica es más eficiente en sistemas que emplean más de dos fases, porque poseen estas ventajas: La potencia que se transmite en circuitos trifásicos es constante o independiente del tiempo en vez de intermitente como en un circuito monofásico.

Gráfica de la corriente alterna monofásica

Gráfica de la corriente alterna trifásica

Los motores trifásicos arrancan y funcionan mejor que los motores monofásicos.
El método más común de producir corriente alterna es en tres voltajes balanceados de la misma magnitud y desfasados 120 grados.

Un generador de CA elemental consta de un magneto giratorio y un devanado fijo. Las vueltas del devanado se distribuyen por la periferia de la máquina.

El voltaje generado en cada espira del devanado está ligeramente desfasado del generado por el más próximo, debido a que la densidad máxima de flujo magnético la corta un instante antes o después. Si el primer devanado se continuara alrededor de la máquina, el voltaje generado en la última espira estaría desfasado 180 grados de la primera y se cancelarían sin ningún efecto útil.

Por esta razón, un devanado se distribuye comúnmente en no más de un tercio de la periferia; los otros dos tercios se pueden ocupar con dos devanados más, que se emplean para generar otros dos voltajes similares.

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Planeación de las Instalaciones eléctricas de baja tensión

A pesar de que llevar a cabo nuestras instalaciones eléctricas residenciales puede ser algo hasta cierto punto rutinario, en cuanto a las herramientas a utilizar y el tiempo que le llevará completarlas, es de gran importancia considerar una óptima planeación antes de realizar la instalación.
Como primer paso para construir una instalación eléctrica es recomendable realizar un plano sencillo que indique las características principales de instalación y sus especificaciones.
Posteriormente será necesario considerar elementos adicionales de acuerdo al caso específico, como por ejemplo: calefacción, aire acondicionado, aparatos eléctricos, alumbrado y sistemas de alarma y/o de comunicación, etc.
Durante la planeación es muy importante considerar los siguientes factores básicos:

1. Usar el tubo conduit más adecuado considerando un 40% de espacio libre.
2. Durante la colocación del tubo conduit, considerar el mayor cuidado del material.
3. Tratar de acortar las distancias para el ahorro del material. (esto es mejor utilizando un tubo conduit flexible).
4. Durante el cableado se recomienda cubrir las puntas de cable sujetas a la guía con cinta de aislar para facilitar el corrido de las mismas.
5. Por último, el cierre de conexiones y la colocación de accesorios.

Ver también: 7 errores comunes al realizar instalaciones eléctricas.

Una instalación eléctrica debe cumplir con los requerimientos planteados durante el proyecto de la misma, para proporcionar el servicio eficiente que satisfaga la demanda de los aparatos que deberán ser alimentados con energía eléctrica.

Una instalación hecha correctamente debe reunir estas características:

1. Seguridad contra accidentes e incendios
2. Eficiencia y economía
3. Accesibilidad y distribución
4. Mantenimiento preventivo

Finalmente, debe recordarse que para la mayoría de los servicios de casas habitación la alimentación es monofásica a 120 volts, de línea a neutro. En caso de que la carga sea mayor, consulta el siguiente cuadro:

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7 formas en que el FIDE nos ayuda al ahorro de energía

En México, más de dos terceras partes de la energía eléctrica se obtienen mediante la quema de combustibles fósiles, lo que provoca la emisión de diversos contaminantes que generan el llamado efecto invernadero.

En nuestro país, los hogares ocupan el segundo lugar en consumo de energía eléctrica, por lo que la
aplicación de medidas de ahorro, algunas de gran simplicidad, permite reducir sustancialmente el consumo y pago de este recurso a la par que evita la emisión de millones de toneladas de contaminantes a la atmósfera.

Ver también: El problema del consumo de energía.

El establecimiento de programas para el ahorro de energía eléctrica, constituye el reconocimiento de una necesidad derivada del desarrollo tecnológico del país y de las condiciones de una sociedad dependiente de las actuales fuentes de energía.

En respuesta a esto, cabe mencionar al Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica (FIDE), un organismo de participación mixta, no lucrativo, que promueve y apoya el uso eficiente de la energía eléctrica en los sectores industrial, municipal, comercial, de servicios y doméstico. Además fomenta la cultura del ahorro de la electricidad entre la población en general y la asesora en la materia.

El FIDE, para cumplir con su misión y objetivos, ofrece una amplia gama de proyectos de apoyo a servicios municipales, empresas industriales, comerciales y usuarios domésticos; los principales son:

1. Capacitación: En instituciones de educación superior y asociaciones de profesionales se imparten diplomados, cursos, talleres y seminarios sobre los principales tópicos del ahorro de energía eléctrica en diversas ciudades del país.


2. Información: Para el público en general se cuenta con la revista Energía Racional y el Boletín NOTIFIDE, así como fascículos, hojas caso y diversos materiales impresos que permiten conocer y aplicar medidas para ahorrar energía eléctrica.


3. Equipos Ahorradores: El FIDE otorga su sello a los equipos y aparatos eléctricos que garantizan el ahorro de este recurso por ser los más eficientes.


4. Asesoría: Las Delegaciones del FIDE localizadas en distintas ciudades del país son el vínculo ideal para obtener de una manera más rápida y efectiva los diversos apoyos que se ofrecen.


5. Asistencia Técnica: Se ofrece asesoría para el diseño de programas de ahorro de energía eléctrica a otros países.


6. Material Educativo: El FIDE dispone de folletos, historietas y juegos didácticos dirigidos a los niños, los cuales explican la necesidad de ahorrar energía eléctrica y cómo lograrlo. Existen exposiciones permanentes sobre el tema en los principales museos para niños, así como en centros de ciencia y cultura.


7. Venta de Lámparas: En coordinación con la Comisión Federal de Electricidad, en diferentes ciudades del país, se comercializan lámparas ahorradoras a precios de fábrica y a plazos, sin cobro de intereses.

Esto y más son algunos de los apoyos que otorga FIDE.

El Comité Técnico del FIDE, órgano de gobierno está integrado por:

1. Comisión Federal de Electricidad.


2. Sindicato Único de Trabajadores Electricistas de la República Mexicana.


3. Confederación de Cámaras Industriales de los Estados Unidos Mexicanos.


4. Cámara Nacional de la Industria de la Transformación


5. Cámara Nacional de Manufacturas Eléctricas.


6. Cámara Mexicana de la Industria de la Construcción.


7. Cámara Nacional de Empresas de Consultoría


8. Comisión Nacional para el Ahorro de Energía.

La eficiencia en el uso de la energía eléctrica involucra a los estados, empresas y personas por igual. Ya que en los países desarrollados se han dado las pautas necesarias para un control y ahorro de los diferentes tipos de energía, sobre todo a nivel industrial, por lo que debemos tomar estos ejemplos y
adecuarlos a nuestra realidad, mediante el uso de tecnología moderna para el control y ahorro de nuestra energía.

Para mayor información puedes consultar la página www.fide.org.mx.

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