¿Cómo funciona una central hidroeléctrica?
¿En qué consiste una planta hidroeléctrica?
Este sistema de producción energética se basa en el aprovechamiento del potencial mecánico relativo a las masas de agua de los ríos cuando caen a través de desniveles, en estos casos, proyectados en sus cauces. Es en el punto más bajo de este recorrido donde se genera la energía eléctrica.
Pero, para convertir la fuerza de la caída del agua en energía eléctrica, es precisa la instalación de muros, esclusas y equipamientos electromecánicos. Las centrales hidroeléctricas pueden funcionar durante las 24 horas del día.
Te informamos de que la capacidad de liberación de energía en estos procesos dependerá de dos factores interrelacionados. Por una parte, del caudal de agua que lleve el río. Por otra parte, de la altura del salto del agua. En cuanto a las zonas que componen las presas hidroeléctricas, son las siguientes.
En primer lugar, destacamos la presa, que es un azud de hormigón o tierra que propicia el desnivel oportuno. Mientras los aliviaderos liberan agua estancada para que no pase por las máquinas, son las compuertas de las tomas de agua las que la filtran, mediante una tubería y un canal, en dichas máquinas.
Por su parte, en la casa de máquinas se encuentran la turbina hidráulica, las turbinas que funcionan como alternadores, el generador eléctrico y el eje, además de los elementos de comando y regulación. Por último, los transformadores regulan la tensión de la corriente alterna del circuito eléctrico y las líneas de transporte transmiten la energía generada.
El funcionamiento de una central hidroeléctrica
En cuanto al funcionamiento de una central hidroeléctrica, las aguas del embalse llegarán, desde unas tuberías de alta presión, a una turbina. Es esa alta velocidad que adquieren la que luego se transformará en energía.
El movimiento de rotación en la sala de la turbina imprime la máxima fuerza y, entonces, será el generador eléctrico el elemento que la convierta en energía. Los generadores trasladarán esta energía a los transformadores. Estos últimos elevarán su tensión para efectuar su transporte mediante la red eléctrica.
Los beneficios de la energía hidroeléctrica
En cuanto a los beneficios de la energía hidroeléctrica, hemos de remarcar que se trata de una fuente de energía renovable. Se enmarca en el ámbito de las energías alternativas, dado que sus caudales se regeneran mediante la lluvia y no es preciso llevar a cabo procesos contaminantes para conseguir una mayor cantidad de recursos.
No obstante, tenemos que señalar que la construcción de una planta hidroeléctrica requiere una alta inversión inicial, la cual se caracteriza por un notable retorno. Suelen instalarse en lugares relativamente lejanos a los núcleos urbanos por el hecho de que requieren la alteración de espacios naturales.
De todos modos, son más las ventajas que comporta la utilización de estas centrales que los inconvenientes que llevan aparejados. Te recordamos que es una fuente energética limpia, dado que sus corrientes se renuevan y no origina ni gases ni residuos que contaminen.
Por su parte, los flujos de las aguas y el funcionamiento de las turbinas son regulables, lo que evita desperdicios energéticos. La capacidad de almacenamiento de las presas, aunque exista el riesgo de sequías, pone en valor la estabilidad de estas infraestructuras. Su gestión, en comparación con los beneficios que proporcionan, no resulta costosa.
Finalmente, conviene resaltar que estas obras son claves para suministrar electricidad a poblaciones aisladas. Asimismo, tienden a revitalizarlas mediante la creación de puestos de trabajo en las zonas despobladas. Pero, sobre todo, proporcionan a las grandes industrias una energía más rentable que las fuentes fósiles.
Los tipos de centrales hidroeléctricas
Por lo que respecta a los tipos de centrales hidroeléctricas, hay tres modelos que se han consolidado como los principales. Toma nota de sus principales características.
Con embalse de reserva: se trata de centrales que aprovechan, gracias a una presa, el volumen de un embalse situado aguas arriba. En este emplazamiento se modula el agua que irá a las turbinas para que se produzca energía eléctrica, lo que hace a este sistema independiente del caudal eventual del río. Sus kWh suelen resultar más baratos porque posibilitan emplear el mayor volumen de energía generada.
De desvío: también son conocidas como de pasada. En contraposición a las anteriores, las cantidades de agua que acabarán en las turbinas dependerán del caudal que, en función de las condiciones ambientales, lleve el río en cada momento. Como el desnivel no resulta especialmente grande, son plantas en las que va a ser necesario un caudal de gran constancia.
De bombeo: disponen de dos embalses ubicados en diferentes niveles. Se hace uso de este doble circuito en contextos en los que existe una demanda adicional de energía eléctrica. El agua del embalse de arriba, una vez discurre por la turbina, llega al de abajo. El mecanismo bombeador la retorna al embalse superior. De este modo, se puede regular en función de las mayores o menores exigencias energéticas a lo largo de la jornada.
No es esta, por otra parte, la única clasificación de tipologías que podemos hacer de las centrales hidroeléctricas. Por capacidad de producción energética, sobresalen las siguientes:
Grandes: su potencia es superior a 30 MW.
Minicentrales: su capacidad oscila entre 1 y 10 MW.
Microcentrales: su potencia no alcanza 1 MW. 100 kW es una de sus capacidades habituales. Estas últimas resultan usuales para proveer de electricidad, por ejemplo, a granjas o pueblos.
Aprende sobre la planta hidroeléctrica
El Bachelor en Ciencias Ambientales de la Universitat Carlemany se revela como un aprendizaje relevante a la hora de contribuir a la gestión de estas infraestructuras decisivas para el desarrollo económico de nuestras sociedades.
En definitiva, una planta hidroeléctrica supone un proyecto de alta eficiencia para cubrir las necesidades energéticas de amplias zonas e iniciativas de la máxima exigencia. Vale la pena, en consecuencia, conocer cómo funcionan para contribuir a su mantenimiento y mejora.