Mediante la combustión de carbón, petróleo o gas natural, las centrales termoeléctricas producen energía.
Independientemente de cuál sea el combustible utilizado, el funcionamiento de estas centrales es casi el mismo. Las únicas diferencias consisten en el tratamiento previo que sufre el hidrocarburo antes de ser llevado a la caldera y el diseño de las turbinas, el cual varía según el tipo de fósil empleado.
En Chile existen diferentes clases de centrales termoeléctricas, las que se describen a continuación:
- Termoeléctricas a gas natural de ciclo combinado:
Estas centrales utilizan gas natural, petróleo o incluso carbón para alimentar una turbina de gas. Luego, los gases de escape se utilizan para mover una segunda turbina, esta vez de vapor. Esto se debe a que el vapor es enfriado en un condensador y convertido otra vez en agua, iniciando un nuevo ciclo. Cada una de estas turbinas está acoplada a un alternador que genera su propia electricidad.
La mayoría de las centrales a gas natural existentes en Chile son de ciclo combinado. Si bien en el mundo también existe la tecnología de ciclo abierto (que cuenta con una turbina de gas pero carece de la de vapor), los ejemplos en el país son pocos. Entre ellos se encuentran las centrales Nehuenco III y Candelaria de Colbún.
- Termoeléctricas a carbón:
En este caso, primero se debe conducir el carbón hacia los molinos de trituración para que pueda ingresar a la caldera. Luego, dentro de ésta, la combustión genera vapor, el cual acciona una turbina de tres cuerpos (alta, media y baja) la que, a su vez, mueve un generador. Más tarde, el eje que sostiene los tres cuerpos hace girar, simultáneamente, un alternador, el cual produce la energía eléctrica. Posteriormente, dicha energía es depositada en el sistema de alta tensión gracias a un transformador, tras lo cual está lista para su consumo.
Una termoeléctrica a carbón tiene un costo de operación más bajo que una de gas natural o de diésel.
- Termoeléctricas a diésel:
Estas centrales funcionan de manera similar a las de carbón. Sin embargo, en este proceso, el combustible es precalentado para licuarlo y así poder utilizarlo. Posteriormente, se quema el hidrocarburo para producir energía calórica. Así, ingresa a las turbinas de tres cuerpos con el fin de usar el vapor en su máxima capacidad. Luego, este vapor entra en las turbinas para hacer girar la estructura que produce energía mecánica. Finalmente, ésta hace que el eje que une todos estos cuerpos gire y se produzca la energía eléctrica.
- La inversión inicial y los costos operativos de las centrales termoeléctricas son menores en relación a otros tipos de generación.
- Por lo anterior, la recuperación del capital se da en un tiempo menor en relación a otras formas de producción.
- El tiempo de desarrollo del proyecto es mínimo, ya que toma entre 6 meses a dos año desde el inicio de la construcción de la central hasta que ella esté completamente operativa.
- Las centrales termoeléctricas pueden ser instaladas cerca de los centros de consumo (a diferencia de las hidroeléctricas, cuya ubicación depende de la disponibilidad de aguas).
- No son afectadas en tiempos de sequía.
- El uso de combustibles fósiles genera emisiones de gases que contribuyen al efecto invernadero y producción de lluvia ácida.
- Las emisiones térmicas y de vapor que generan alteran el microclima de la zona.
- Las reservas de combustibles fósiles son limitadas.
- Existe una tendencia mundial al aumento en los precios de este tipo de combustibles.
