Ejercicios: Sistemas y mercados energéticos

Clasifique estas fuentes de energía en renovables y no renovables, justificando brevemente cada caso: (a) solar, (b) carbón, (c) eólica, (d) gas natural, (e) hidroeléctrica y (f) nuclear.

Enumere los suministros energéticos habituales que llegan a una vivienda (electricidad, gas...) y explique qué aparato mide el consumo de cada uno y en qué unidad se factura.

Explique con un ejemplo doméstico la diferencia entre potencia (se mide en $\text{kW}$) y energía (se mide en $\text{kW} \times \text{h}$): use el caso de un horno de $2000\ \text{W}$ encendido durante media hora para ilustrar ambas magnitudes.

Explique la diferencia entre energía primaria (la fuente tal como se obtiene: sol, gas, uranio) y energía final (la que usa: electricidad en el tomacorriente, gasolina en la bomba), con un ejemplo de conversión de una en otra.

El contador inteligente de electricidad mide y comunica el consumo. Explique qué mide exactamente, con qué frecuencia envía los datos a la empresa de energía y una ventaja que tiene frente al contador antiguo.

La potencia contratada es el máximo que puede usar a la vez en casa. Explique qué ocurre si conecta aparatos que la superan (se dispara el interruptor y se corta la luz) y cómo se soluciona la situación.

Nombre tres fuentes de energía renovable y escriba de qué fenómeno natural se aprovecha cada una (radiación solar, viento, agua embalsada o en movimiento).

En la factura se cobran los $\text{kW} \times \text{h}$. Explique qué representa $1\ \text{kW} \times \text{h}$ con un ejemplo (un aparato de $1000\ \text{W}$ funcionando una hora) y por qué es una unidad de energía y no de potencia.

La figura muestra la cadena que lleva la electricidad desde donde se genera hasta una vivienda, pero una de las etapas está tapada con un signo de interrogación, como se muestra en la figura.

Indique qué etapa falta en la cadena, explique qué ocurre en ella y razone por qué esa etapa se realiza a tensiones altísimas en lugar de hacerlo directamente a $220\ \text{V}$.

Una factura eléctrica suele incluir un cargo por potencia (por la potencia contratada, aunque no se use) y un cargo por energía (por los $\text{kW} \times \text{h}$ consumidos). Explique qué paga cada cargo y analice qué ocurriría con la factura de una vivienda que contrata mucha potencia pero consume poca energía.

El «mix energético» de un país es el reparto de fuentes con que genera su electricidad. Analice por qué importa tanto ese reparto en tres aspectos: dependencia de otros países, estabilidad del precio y emisiones de gases de efecto invernadero, poniendo un ejemplo de fuente en cada razonamiento.

Una vivienda tiene contratados $4.4\ \text{kW}$ de potencia. Calcule si pueden funcionar a la vez el horno ($2\ \text{kW}$), la lavadora ($2\ \text{kW}$) y la estufa eléctrica ($1\ \text{kW}$), sumando sus potencias, y explique dos decisiones prácticas que evitarían superar el límite sin cambiar de tarifa.

La discriminación horaria reparte el día en períodos con precios distintos. Explique en qué consiste, qué aparatos de una casa conviene programar en las horas baratas (calentador eléctrico de agua, lavadora, lavaplatos) y por qué esos aparatos admiten esperar y otros no.

Entre la central eléctrica y su casa hay varios transformadores. Explique qué hace un transformador, por qué se sube la tensión para transportar y se baja para consumir (relación con las pérdidas en los cables) y dónde ha visto transformadores en su ciudad (subestaciones, transformadores en postes, cabinas).

La energía solar es barata pero intermitente; el gas es caro pero está disponible a demanda. Explique qué es la intermitencia de las renovables y tres formas de gestionarla en el sistema eléctrico (embalses reversibles, baterías, interconexiones entre países).