La pérdida de electricidad en la transmisión y distribución es solo 6% Entonces, ¿por qué la calefacción eléctrica es tan ineficiente?
Me imagino que los generadores de las centrales eléctricas son mucho más eficientes que cualquier otro motor que pueda instalar en mi casa para calefacción, y también supongo que hay muy poca pérdida de energía al utilizar energía eléctrica para generar energía térmica (si no , entonces, ¿a dónde va la energía?).
¿En qué me equivoco en mi proceso de pensamiento?
La eficiencia de convertir la electricidad en calor es del 100% (aunque a veces parte del calor termina en lugares donde no lo quieres).
Sin embargo, la conversión de combustible en calor, la conversión de calor en energía mecánica y la conversión de energía mecánica en electricidad están lejos de ser 100% eficientes. Busque ciclo de Carnot para obtener información sobre las limitaciones físicas fundamentales.
Es por esto que siempre es más eficiente convertir el combustible directamente en calor en su hogar.
Sus procesos de pensamiento están bien hasta el momento. Lo que está pasando por alto es la ineficiencia de convertir el combustible en electricidad. Dave Tweed lo mencionó, pero consulte enlace para obtener una descripción general. Sí, una planta generadora central funcionará mejor que un generador doméstico, pero mejor no es lo suficientemente buena.
La quema de aceite para obtener calor dará eficiencias tan altas como 98%, aunque esto requiere un poco de trabajo. 80 - 90% es más típico. Una estación de generación eléctrica a carbón convencional funcionará en el vecindario del 40%. Agregue otro 6 - 8% de pérdida de transmisión, y un buen número general para eficiencias relativas es 2: 1 a favor del calentamiento no eléctrico. Existen economías de escala asociadas con las plantas centrales (el transporte de combustible es más barato, por ejemplo, ya que no hay necesidad de una red de distribución local para llevar el combustible a hogares individuales), pero esto no es suficiente para superar el problema básico de ineficiencia del generador.
Por la misma razón, no sería económico quemar muebles finos en su chimenea en lugar de troncos en bruto. La electricidad es una forma de energía más útil y costosa que el calor, y se pierde la mayor parte de la energía del combustible convirtiéndola en electricidad en una planta térmica (incluso con una planta grande bien diseñada, ¡se pierden entre la mitad y dos tercios!). Cuando se quema directamente gas natural, la mayor parte de la energía de calefacción entra en su casa (en nuestro caso, con un horno de alta eficiencia, la pérdida de calor es tan baja que se utiliza un pequeño tubo de plástico como la "chimenea", por lo que la mayor parte del calor entra en el intercambiador de calor).
Usted tiene razón, sin embargo, que las grandes instalaciones centralizadas tienen eficiencias. Su propio generador eléctrico de reserva no sería tan eficiente como la central térmica. Las zonas céntricas abarrotadas a veces tienen plantas de calefacción central. Por ejemplo, en Toronto hay una planta que suministra aproximadamente 0.6GW de vapor a 140 edificios en el centro.
Si está considerando la rentabilidad y la eficiencia energética, un factor adicional es que una fracción significativa de su factura eléctrica es para el mantenimiento y el funcionamiento de la red en lugar de la generación de energía. Dependiendo de dónde viva, esos costos pueden desglosarse por separado en su factura: en la mía, en conjunto, representan aproximadamente 4 de los 12 centavos que pago por kWH de energía (generada con carbón).
Creo que hay dos preguntas combinadas aquí. Uno es la eficiencia termodinámica (Carnot) y el otro es el costo en dinero real. Creo que la bomba de calor (mencionada ya en algunas respuestas) puede ser más eficiente para Carnot (incluso con la electricidad generada con carbón) que la combustión directa.
Hay un buen libro que trata estos temas, "Sin el aire caliente" de David MacKay. enlace
Corto: el precio lo establece un equipo compuesto por la mano invisible y las agencias reguladoras y gubernamentales involucradas.
Más largo: la electricidad cuesta lo que soportará el mercado en general.
Esto incluye
Costo de capital para planta y líneas de transmisión,
costo de mantenimiento,
combustible donde sea necesario,
depreciación (= costo amortizado de reemplazo),
más ganancias
Menos subsidios.
El "beneficio" como un% de los costos en un mercado competitivo se ajusta de modo que se maximice el volumen vendido x el% de beneficio.
Tu esperanza.
Todos los otros generadores también lo hacen y el sistema oscila y los reguladores regulan y algunos se arrastran y algunos se rompen y el beneficio promedio a largo plazo suele ser de alrededor del 0%.
Cuando se alcanza este estado estable, el costo es lo que sea necesario para lograrlo.
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