Qué es la energía hidroeléctrica

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El mundo existen multitud de tipos de energías renovables y cada una tiene un funcionamiento diferente. El objetivo es el mismo: producir energía limpia con cero emisiones de gases de efecto invernadero utilizando algún recurso terrestre ilimitado. En este caso, vamos a hablar sobre qué es la energía hidroeléctrica.

En este artículo vamos a contarte qué es la energía hidroeléctrica, cuáles son sus características, como se produce y cuáles son sus ventajas e inconvenientes.

Qué es la energía hidroeléctrica

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La energía hidroeléctrica utiliza la energía potencial del agua a cierta altura del lecho del río para convertirla en energía mecánica en el punto más bajo del lecho del río y finalmente en energía eléctrica. Convierte el poder del agua en electricidad. Para utilizar esta energía, se construye una infraestructura de conservación de agua a gran escala para maximizar el potencial de este recurso local, renovable y libre de emisiones.

Una central hidroeléctrica es un conjunto de instalaciones y equipos electromecánicos que es necesario para convertir la energía hidroeléctrica potencial en energía eléctrica y puede funcionar las 24 horas del día. La energía eléctrica disponible es proporcional a la altura del flujo de agua y la cascada.

La central hidroeléctrica más común en el mundo es la denominada «central de embalse». En este tipo de centrales, el agua se acumula en la presa y luego cae desde una altura sobre la turbina, lo que hace que la turbina gire y genere electricidad a través de un generador ubicado en la góndola. Luego, se eleva su voltaje para transferir energía sin grandes pérdidas y luego se agrega a la red. Por otro lado, el agua usada vuelve a su proceso natural.

Otro modo son las «centrales de pasada». Este tipo de centrales aprovechan el desnivel natural del río, para luego trasladar el agua a través de canales a la central, donde las turbinas pueden moverse verticalmente (si el río tiene una pendiente pronunciada) u horizontalmente (si la pendiente es baja) para asemejarse a los de una planta de embalse en la forma de generar electricidad. Este tipo de fábricas funciona de forma continua porque no tienen capacidad de almacenamiento de agua.

Partes de una central hidroeléctrica

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La central hidroeléctrica consta de las siguientes partes:

  • Presa: Es responsable de interceptar ríos y sostener cuerpos de agua (por ejemplo, embalses) antes de la contención, creando una diferencia en el agua utilizada para la producción de energía. Las presas pueden estar hechas de barro u hormigón (el más utilizado).
  • Aliviaderos: Se encargan de liberar el agua parcialmente detenida sin pasar por la sala de máquinas y se pueden utilizar para las necesidades de riego. Están ubicados en la pared principal de la presa y pueden ser el fondo o la superficie. La mayor parte del agua se pierde en la cuenca al pie de la presa para evitar daños cuando cae el agua.
  • Toma de agua: Se encargan de recoger el agua interceptada y transportarla a la máquina a través de canales o tuberías forzadas. La entrada de agua tiene una puerta para regular la cantidad de agua que llega a la turbina y un filtro para evitar el paso de objetos extraños (troncos, ramas, etc.).
  • Central eléctrica: Aquí se ubican las máquinas (turbinas generadoras, turbinas hidráulicas, ejes y generadores) y los elementos de regulación y mando. Dispone de puertas de entrada y salida para dejar la zona de la máquina sin agua durante el mantenimiento o desmontaje.
  • Turbinas hidráulicas: Se encargan de utilizar la energía del agua que la atraviesa para generar un movimiento de rotación a través de su propio eje. Hay tres tipos principales: ruedas Pelton, turbinas Francis y turbinas Kaplan (o de hélice).
  • Transformador: un dispositivo eléctrico que se usa para aumentar o disminuir el voltaje de un circuito de corriente alterna mientras se mantiene la energía.
  • Línea de transmisión de energía: un cable que transmite la energía generada.

Tipos de centrales de energía hidroeléctrica

funcionamiento de una central hidroelectrica

Según el tipo de desarrollo, las centrales hidroeléctricas se pueden dividir en tres tipos:

  • Centrales hidroeléctricas de escorrentía: estas centrales hidroeléctricas recogen agua de los ríos en función de las condiciones ambientales y el caudal disponible de las turbinas. El desnivel entre las áreas de agua es pequeño, y son los centros que requieren un flujo constante.
  • Centrales hidroeléctricas con reservorios de respaldo: estas centrales hidroeléctricas utilizan un cierto volumen de reservorio «aguas arriba» a través de la presa. Independientemente del caudal del río, el embalse separa la cantidad de agua de las turbinas que produce electricidad durante todo el año. Este tipo de fábrica puede utilizar la mayor cantidad de energía y los kWh suelen ser más baratos.
  • Estaciones de bombeo hidroeléctricas: estas centrales hidroeléctricas tienen dos depósitos con diferentes niveles de agua, que se utilizan cuando se necesita energía adicional. El agua del depósito superior pasa a través de la turbina para llegar al depósito inferior y luego regresa al depósito superior bombeando agua durante el día cuando la demanda de energía es baja.

Hidroelectricidad en España

Los avances tecnológicos han dado como resultado que las fuentes de energía microhidráulicas tengan costos bastante competitivos en el mercado eléctrico, aunque estos costos varían según el tipo de planta y las acciones a realizar. Si la potencia instalada de una central eléctrica es inferior a 10 MW y puede ser agua estancada o de escorrentía, se considera que la central es una pequeña central hidroeléctrica.

Hoy en día, el desarrollo del sector hidroeléctrico español tiene como objetivo aumentar la eficiencia con el fin de mejorar el rendimiento de las instalaciones existentes. Estas recomendaciones tienen como objetivo reparar, modernizar, mejorar o ampliar una fábrica instalada. Se están desarrollando microturbinas hidráulicas con potencias inferiores a los 10 kW, estas son muy útiles para aprovechar la fuerza cinética de los ríos y generar electricidad en zonas aisladas. La turbina produce electricidad directamente en corriente alterna y no necesita caídas de aguas, infraestructuras adicionales ni costes altos de mantenimiento.

España cuenta actualmente con unas 800 centrales hidroeléctricas de distintos tamaños. Hay 20 centrales eléctricas con más de 200 megavatios, que en conjunto representan el 50% de la generación total de energía hidroeléctrica. En el otro extremo, España tiene decenas de pequeñas presas con una potencia inferior a los 20 megavatios.

Espero que con esta información puedan conocer más sobre qué es la energía hidroeléctrica y cómo funciona.


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