2.9: Glosario de Términos Energéticos

Vatios (W)

La unidad de energía eléctrica igual a un amperio bajo una presión de un voltio. Un vatio es igual a 1/746 caballos de potencia.

Kilowatt (kW)

Mil vatios.

Kilovatio-hora (kWh)

Una medida de electricidad definida como una unidad de trabajo o energía, medida como 1 kilovatio (1,1,000 vatios) de energía gastada por 1 hora. Un kWh equivale a 3,412 Btu.

Megawatt (MW)

Un millón de vatios de electricidad.

Gigavatios (GW)

Mil millones de vatios o mil megavatios.

Energía

La capacidad de hacer trabajo medida por la capacidad de hacer trabajo (energía potencial) o la conversión de esta capacidad a movimiento (energía cinética). La energía tiene varias formas, algunas de las cuales son fácilmente convertibles y se pueden cambiar a otra forma útil para el trabajo. La mayor parte de la energía convertible del mundo proviene de combustibles fósiles que se queman para producir calor que luego se usa como medio de transferencia a medios mecánicos u otros para realizar tareas. La energía eléctrica generalmente se mide en kilovatios-hora, mientras que la energía térmica generalmente se mide en unidades térmicas británicas (Btu).

*Poder

La velocidad a la que se convierte o utiliza la energía. La unidad de potencia más común es el Watt, que es igual a un Joule por segundo o una milésima de Btu por segundo.

Contenido de calor

La cantidad de energía térmica disponible para ser liberada por la transformación o el uso de una unidad física específica de una forma de energía (por ejemplo, una tonelada de carbón, un barril de petróleo, un kilovatio-hora de electricidad, un pie cúbico de gas natural o una libra de vapor). La cantidad de energía térmica se expresa comúnmente en unidades térmicas británicas (Btu). Nota: El contenido de calor de las formas de energía combustible se puede expresar en términos de contenido de calor bruto (valor calorífico superior o superior) o contenido de calor neto (valor calorífico inferior), dependiendo de si la energía térmica disponible incluye o excluye la energía utilizada para vaporizar el agua (contenida en el original o creada durante el proceso de combustión). La Administración de Información Energética generalmente usa valores de contenido de calor bruto.

Unidad térmica británica

La cantidad de calor requerida para elevar la temperatura de 1 libra de agua líquida en 1 grado Fahrenheit a la temperatura a la que el agua tiene su mayor densidad (aproximadamente 39 grados Fahrenheit).

Factor de conversión de BTU

Un factor para convertir datos de energía entre una unidad de medida y unidades térmicas británicas (Btu). Los factores de conversión de Btu se utilizan generalmente para convertir datos de energía de unidades físicas de medida (como barriles, pies cúbicos o toneladas cortas) en la medida equivalente de energía de Btu. (Consulte los factores de conversión de unidades térmicas británicas (el enlace es externo) para obtener más información sobre los factores de conversión de BTU.)

La siguiente tabla contiene algunos factores de conversión de Btu para varias fuentes de energía comunes.

Combustible	Monto	Contenido de calor (Btu)
Petróleo	1 barril ^a	5.8 × 10 ^6
Gas Natural	1 pie cúbico	1,026
Carbón	1 tonelada	2.07 × 10 ^7
Gasolina	1 galón	124,000
Aceite Residual	1 barril	6.29 × 10 ^6
Electricidad	1 kWh	3,412
Diesel o Aceite para Calefacción	1 galón	139,000
Propano	1 galón	91,000

Btu por pie cúbico

El valor calorífico total, expresado en Btu, producido por la combustión, a presión constante, de la cantidad del gas que ocuparía un volumen de 1 pie cúbico a una temperatura de 60 grados F si se satura con vapor de agua y bajo una presión equivalente a la de 30 pulgadas de mercurio a 32 grados F y menos fuerza gravitacional estándar (980.665 cm. por seg. cuadrado) con aire de la misma temperatura y presión que el gas, cuando los productos de combustión se enfrían a la temperatura inicial del gas y aire cuando el agua formada por la combustión se condensa al estado líquido. (A veces se llama valor calorífico bruto o valor calorífico total).

Quad

Cuatrillion Btu, o 10 ¹⁵ Btu.

Cuatrillion

La cantidad 1,000,000,000,000,000 (10 a la potencia 15).

Joule (J)

La unidad de trabajo o energía metro-kilogramo-segundo, igual al trabajo realizado por una fuerza de un newton cuando su punto de aplicación se mueve a través de una distancia de un metro en la dirección de la fuerza; equivalente a 107 ergs y un vatio-segundo. Un Btu es aproximadamente mil Julios. El Joule es la unidad preferida para medir el contenido de energía o calor en gran parte del mundo donde se utiliza el sistema métrico; Estados Unidos y Reino Unido utilizan la Unidad Térmica Británica (Btu).

Energía primaria

Energía en la forma en que primero se contabiliza en un balance energético estadístico, antes de cualquier transformación a formas secundarias o terciarias de energía. Por ejemplo, el carbón puede convertirse en gas sintético, que puede convertirse en electricidad; en este ejemplo, el carbón es energía primaria, el gas sintético es energía secundaria y la electricidad es energía terciaria.

Sectores de consumo de energía

Un grupo de los principales componentes que consumen energía de la sociedad estadounidense se desarrolló para medir y analizar el uso de energía. Los sectores más comúnmente referidos en EIA son: residencial, comercial, industrial, transporte y energía eléctrica.

Térmico

Término utilizado para identificar un tipo de estación generadora eléctrica, capacidad, capacidad o salida en la que la fuente de energía para el motor primario es el calor.

Eficiencia térmica

Una medida de la eficiencia de convertir un combustible en energía y trabajo útil; trabajo útil y producción de energía dividido por mayor valor calorífico del combustible de entrada por 100 (por ciento).

*Tasa de calor

Específicamente para las centrales eléctricas, la tasa de calor mide la eficiencia con la que el combustible se convierte en energía eléctrica. La tasa de calor toma unidades de Btu de energía primaria de entrada por kWh de energía eléctrica producida. Una planta de energía con 100% de eficiencia térmica tendría una tasa de calor de 3,412 (ya que el contenido de calor de un kWh de energía eléctrica es de 3,412 Btu). La tasa de calor dada de una planta de energía se puede convertir en una eficiencia térmica dividiendo 3,412 por la tasa de calor. Por ejemplo, una planta de energía con una tasa de calor de 8,000 Btu por kWh tendría una eficiencia térmica de 4,412/8,000 = 0.43 (es decir, 43% de eficiencia térmica).

Costo de capital

Término referido a los costos fijos de construir un proyecto energético. Los costos de capital pueden incluir costos de materiales, mano de obra, tierra y financiamiento.

*Costo de operación

El costo de operar una planta una vez construida. Los componentes del costo operativo incluyen costos de combustible, mano de obra y mantenimiento.

Costo de energía nivelado (LCOE)

El precio promedio de venta (por unidad de energía, como $ por MWh de electricidad o $ por millón de Btu de gas natural) de un proyecto energético a lo largo de su vida útil que da como resultado que el proyecto se rompa, es decir, recuperar todo el capital y los costos operativos.

Red eléctrica

Un sistema de proveedores y consumidores de energía sincronizados conectados por líneas de transmisión y distribución y operados por uno o más centros de control. En los Estados Unidos continentales, la red eléctrica consta de tres sistemas, el Eastern Interconnect, el Western Interconnect y el Texas Interconnect. En Alaska y Hawái, varios sistemas abarcan áreas más pequeñas que el Estado (por ejemplo, la interconexión que sirve a Anchorage, Fairbanks y la península de Kenai; islas individuales)

Planta eléctrica de vapor de combustibles fósiles

Una planta de generación de electricidad en la que el motor principal es una turbina girada por vapor de alta presión producido en una caldera por el calor de la quema de combustibles fósiles.

Unidad de ciclo combinado

Una unidad generadora eléctrica que consiste en una o más turbinas de combustión y una o más calderas con una porción de la entrada de energía requerida a la (s) caldera (s) proporcionada por el gas de escape de la (s) turbina (s) de combustión.

Planta combinada de calor y energía (CHP)

Una planta diseñada para producir calor y electricidad a partir de una sola fuente de calor.

Célula Solar Fotovoltaica

Un dispositivo electrónico que consiste en capas de materiales semiconductores fabricados para formar una unión (capas adyacentes de materiales con diferentes características electrónicas) y contactos eléctricos y que es capaz de convertir la luz incidente directamente en electricidad (corriente continua). Un conjunto integrado de células fotovoltaicas se conoce como un módulo o panel fotovoltaico.

Generación de energía solar térmica

Una tecnología termosolar que utiliza un sistema de espejo modular que se aproxima a una parábola e incorpora seguimiento de dos ejes para enfocar la luz solar sobre receptores ubicados en el punto focal de cada plato. El sistema de espejo típicamente está hecho de varias facetas de espejo, ya sea de vidrio o espejo de polímero, o puede consistir en una sola membrana estirada usando un espejo de polímero. La luz solar concentrada puede ser utilizada directamente por un motor térmico de ciclo Stirling, Rankine o Brayton en el punto focal del receptor o para calentar un fluido de trabajo que se canaliza a un motor central. El motor entonces actúa como una turbina convencional accionada por vapor para generar electricidad.

Óxidos de nitrógeno (NO _x)

Compuestos de nitrógeno y oxígeno producidos por la quema de combustibles fósiles. Los compuestos NO _x se encuentran entre los “criterios contaminantes” regulados por la Ley de Aire Limpio. Estos compuestos se han asociado con la lluvia ácida y la formación de ozono a nivel del suelo (smog) en áreas urbanas.

Óxidos de azufre (SO _x)

Compuestos que contienen azufre y oxígeno, como dióxido de azufre (SO ₂) y trióxido de azufre (SO ₃). El dióxido de azufre es uno de los “criterios contaminantes” cubiertos por la Ley de Aire Limpio; históricamente se ha asociado con la lluvia ácida.

Gases de efecto invernadero

Esos gases, como vapor de agua, dióxido de carbono, óxido nitroso, metano, hidrofluorocarbonos (HFC), perfluorocarbonos (PFC) y hexafluoruro de azufre, que son transparentes a la radiación solar (onda corta) pero opacos a la radiación de onda larga (infrarroja), evitando así que la energía radiante de onda larga salga de la Tierra ambiente. El efecto neto es un atrapamiento de la radiación absorbida y una tendencia a calentar la superficie del planeta.

*Cushing

Un centro de oleoducto y una importante área de almacenamiento de petróleo crudo, ubicado en el centro de Oklahoma. Es el punto de liquidación para el contrato de futuros de crudo West Texas Intermediate en la Bolsa Mercantil de Nueva York (NYMEX).

Henry Hub

Un centro de gasoductos en la costa del Golfo de Luisiana. Es el punto de entrega del contrato de futuros de gas natural en la Bolsa Mercantil de Nueva York (NYMEX).

Conversión de madera a Btu

Convertir cordones de madera en un equivalente Btu es un procedimiento impreciso. El número de cordones que cada hogar reporta haber quemado es inexacto, incluso con los dibujos más precisos proporcionados, debido a que la estimación requiere que el encuestado sume el uso de la madera en un periodo de 12 meses durante el cual la madera pudo haber sido agregada al abasto así como quitada. Además de errores de memoria inherentes a esta tarea, las estimaciones están sujetas a problemas en la definición y percepción de lo que es un cordón. El cable nominal entregado a un comprador residencial suburbano puede diferir de las dimensiones del cable estándar. Esta diferencia es posible porque la madera se corta con mayor frecuencia en longitudes que son más largas que lo que hace un tercio de un cordón (16 pulgadas) y más cortas que lo que hace un medio cordón (24 pulgadas). En otros casos, la madera se compra o se corta en unidades inusuales (por ejemplo, carga de camioneta o carga de maletero). Finalmente, las estimaciones de volumen son difíciles de hacer cuando la madera se deja en una pila en lugar de apilarse. Otros factores que dificultan la estimación del valor Btu de la madera quemada es que la cantidad de espacio vacío entre los troncos apilados puede variar de 12 a 40 por ciento del volumen. El contenido de humedad puede variar de 20 por ciento en madera seca a 50 por ciento en madera verde. (La humedad reduce la producción útil de Btu porque la energía se usa para expulsar la humedad). Finalmente, algunas especies arbóreas contienen el doble del contenido de Btu que las especies con el menor valor de Btu. Generalmente, las maderas duras tienen mayor valor Btu que las maderas blandas. La madera se convierte a Btu a razón de 20 millones de Btu por cordón, lo que es un promedio aproximado que toma en cuenta todos estos factores.

Recursos

Administración de Información Energética de los Estados Unidos (el enlace es externo)

*Seth Blumsack, Departamento de Ingeniería Energética y Minerales, Penn State