¿Qué es y cómo funciona la energía hidroeléctrica?
La energía hidroeléctrica, o hidroenergía, es una forma de energía renovable que utiliza el agua almacenada en las represas, además de fluir en los ríos para generar electricidad en las centrales hidroeléctricas.
Entonces, ¿Cómo obtenemos electricidad del agua?
La energía hidroeléctrica se genera al convertir la energía cinética del agua en energía eléctrica. Para aprovechar este poder, se construyen enormes infraestructuras hidroeléctricas para extraer la máxima potencia de este recurso local renovable libre de emisiones.
Las centrales hidroeléctricas convierten la diferencia de potencial del agua en electricidad transfiriéndola entre dos puntos situados a diferentes alturas o elevaciones.
Para ello, se fuerza un flujo de agua a través de un circuito hidráulico que conecta dos puntos a diferentes alturas llamado calado, en el que el agua gana velocidad a medida que la energía potencial se transforma parcialmente en energía cinética. La turbina transforma esta energía cinética en energía mecánica, que el generador transforma en electricidad.
Por último, el flujo de agua sale de la turbina y se devuelve al río, casi sin velocidad, y con la energía potencial que corresponde a la altura de la salida.
El rendimiento global del proceso es muy alto -entre el 90 y el 95%-, captando casi toda la energía potencial del agua. Las pérdidas de energía se deben a la baja presión en el circuito hidráulico, a la fricción en la rotación de la central hidroeléctrica y a las pérdidas en los equipos eléctricos.
El proceso inverso se utiliza en las centrales hidroeléctricas de acumulación por bombeo, que pueden hacer que las centrales sean reversibles: Éstas convierten la energía eléctrica en energía potencial mediante el bombeo de agua a un depósito o tanque situado aguas arriba.
En realidad, las centrales hidroeléctricas y de carbón producen electricidad de manera similar. En ambos casos, se utiliza una fuente de energía para hacer girar una pieza similar a una hélice llamada turbina, que luego hace girar un eje de metal en un generador eléctrico, que es el motor que produce electricidad.
¿Qué son las centrales hidroeléctricas?
Aunque embalses, presas y centrales son términos que tienden a agruparse y utilizarse indistintamente, en realidad se refieren a elementos diferentes que son fáciles de identificar:
- Presa: es la infraestructura de obra civil. Las presas son estructuras que se elevan por encima de sus cimientos con largas coronas. Contienen una enorme cantidad de hormigón.
- Embalse: es una instalación de almacenamiento de agua. Para entender su estado real, son importantes dos variables principales: el nivel de agua y el volumen almacenado.
- Central eléctrica: es la construcción que contiene los generadores. Las centrales hidroeléctricas se definen por dos magnitudes básicas: su calado y su caudal.
Principales tipos de centrales hidroeléctricas
Por operación, las centrales hidroeléctricas se clasifican en:
Plantas de pasada:
Estas plantas se adaptan al caudal del río en todo momento, sin cambiarlo. Por tanto, este tipo de instalaciones tienen poca capacidad de almacenamiento y funcionan de forma continua y variable a lo largo del año. La energía que producen no se puede incrementar para cubrir la demanda de electricidad.
Plantas de energía Pondage:
Estas instalaciones pueden almacenar agua y controlar el funcionamiento de la planta para satisfacer la demanda fluctuante de energía. El agua se almacena en un depósito aguas arriba de la planta. Dependiendo de su capacidad de almacenamiento de agua, el agua puede ser estacional, anual e incluso hiper anual.
Plantas de almacenamiento reversibles o por bombeo:
Además de generar electricidad, estas instalaciones también pueden almacenar electricidad bombeando agua a un depósito de almacenamiento aguas arriba.
