En el caso de una planta de energía, ¿cuál es la diferencia entre un generador síncrono y un generador asíncrono? ¿Cuál es el preferido y por qué?

Un generador síncrono está diseñado para bloquearse a una frecuencia rotacional específica para generar electricidad.

Un generador asíncrono o de inducción está diseñado para poder generar electricidad a cualquier frecuencia de rotación.

En la mayoría de las centrales eléctricas tradicionales (hidro, carbón térmico, nuclear térmico, gas térmico) se utilizan generadores síncronos. Son más simples y, debido a que producen energía a la frecuencia de la red, requieren menos servicios auxiliares electrónicos para limpiar la energía. Como corolario incidental y sin precio, las grandes turbinas y los generadores síncronos proporcionan control de frecuencia debido a la inercia de los propios generadores. Los generadores síncronos requieren una entrada de energía muy estable para funcionar, fallan rápidamente en el caso de que la entrada de energía cambie de manera significativa e inesperada y no puedan proporcionar la mitad o la cuarta parte de la potencia en entradas más bajas. Esta última inflexibilidad es manejable, no un detrimento particular, ya que la mayoría de las estaciones de generación de energía tienen múltiples generadores y pueden apagar subconjuntos de ellos para proporcionar diversos grados de energía. Los generadores síncronos generalmente requieren importantes aportes de energía para ponerse al día, ya sea a partir del agua ‘desperdiciada’ o al hacerlos girar con electricidad de otras fuentes. Este período de rotación y los incrementos relativamente grandes de generación que pueden producir los hace lo suficientemente inflexibles como para que sean adecuados predominantemente para el poder de carga base, e inadecuados para el poder de pico. Muchos generadores de gas son lo suficientemente pequeños como para ser lo suficientemente rápidos como para proporcionar potencia de pico.

Todos los aerogeneradores a escala de servicio público utilizan la generación asíncrona, después de un desvío relativamente breve de los Estados Unidos hacia los intentos de construir aerogeneradores síncronos en la década de 1970. La generación asincrónica permite que las turbinas generen electricidad en una amplia variedad de condiciones de viento. Para las turbinas eólicas, esto se convierte en una función de administración de energía a través de los controles SCADA del paso de las palas, lo que les permite usarse como energía de respaldo de encendido instantáneo como un servicio auxiliar, algo que se usa en algunas jurisdicciones hoy en día. Los generadores asíncronos no proporcionan control de frecuencia listo para usar, pero todos los parques eólicos modernos importantes ahora vienen con electrónica electrónica de regulación de gestión de voltaje y frecuencia que les permite proporcionar electricidad muy estable a las redes a las que están conectados. Estos dispositivos electrónicos también podrían usarse para proporcionar servicios auxiliares de control de frecuencia con una reducción del 1% al 2% en la potencia, si estos servicios auxiliares tuvieran un precio. Los generadores asincrónicos también encontrarían ventaja al fijar el precio del control de frecuencia que proporcionan como un corolario gratuito de su diseño, y existen mercados existentes y emergentes para estos servicios auxiliares.


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