Tipos de centrales hidraulicas
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Clasificación de las centrales hidroeléctricas según su capacidad
La generación de electricidad mediante energía hidroeléctrica (energía potencial en el agua almacenada) es uno de los métodos más limpios de producción de energía eléctrica. En 2012, las centrales hidroeléctricas aportaron alrededor del 16% de la generación total de electricidad del mundo. La hidroelectricidad es la forma de energía renovable más utilizada. Es una fuente flexible de electricidad y también el coste de la generación de electricidad es relativamente bajo. Este artículo habla de la disposición, los componentes básicos y el funcionamiento de una central hidroeléctrica.
Presa y embalse: La presa se construye sobre un gran río en zonas montañosas para garantizar un almacenamiento suficiente de agua en altura. La presa forma un gran embalse detrás de ella. La altura del nivel de agua (llamada cabeza de agua) en el embalse determina la cantidad de energía potencial que se almacena en él.
Compuerta de control: El agua del embalse puede fluir a través de la tubería forzada hasta la turbina. La cantidad de agua que se libera en la tubería forzada puede controlarse mediante una compuerta de control. Cuando la compuerta de control está completamente abierta, se libera la máxima cantidad de agua a través de la tubería forzada.
Las centrales hidroeléctricas se encuentran principalmente en
La energía hidroeléctrica, también llamada energía hidroeléctrica o hidroelectricidad, es una forma de energía que aprovecha la fuerza del agua en movimiento -como el agua que fluye por un salto- para generar electricidad. La gente ha utilizado esta fuerza durante milenios. Hace más de dos mil años, los griegos utilizaban el agua en movimiento para hacer girar la rueda de su molino y convertir el trigo en harina.
La mayoría de las centrales hidroeléctricas tienen un depósito de agua, una compuerta o válvula para controlar la cantidad de agua que sale del depósito y una salida o lugar donde el agua termina después de fluir hacia abajo. El agua adquiere energía potencial justo antes de derramarse por la parte superior de una presa o de descender por una colina. La energía potencial se convierte en energía cinética a medida que el agua fluye cuesta abajo. El agua puede utilizarse para hacer girar las palas de una turbina y generar electricidad, que se distribuye a los clientes de la central.
Hay tres tipos diferentes de centrales hidroeléctricas, siendo la más común una instalación de embalse. En una instalación de embalse, se utiliza una presa para controlar el flujo de agua almacenada en una piscina o embalse. Cuando se necesita más energía, se libera el agua de la presa. Una vez liberada el agua, la gravedad toma el control y el agua fluye hacia abajo a través de una turbina. Cuando las palas de la turbina giran, hacen funcionar un generador.
Generador hidroeléctrico
La hidroelectricidad, o energía hidroeléctrica, es la electricidad producida a partir de la energía hidráulica. En 2015, la energía hidroeléctrica generó el 16,6% de la electricidad total del mundo y el 70% de toda la electricidad renovable,[3] y se espera que aumente alrededor del 3,1% cada año durante los próximos 25 años.
La energía hidroeléctrica se produce en 150 países, y la región de Asia-Pacífico generó el 33% de la energía hidroeléctrica mundial en 2013. China es el mayor productor de hidroelectricidad, con 920 TWh de producción en 2013, lo que representa el 16,9% del uso doméstico de electricidad.
El coste de la hidroelectricidad es relativamente bajo, lo que la convierte en una fuente competitiva de electricidad renovable. La central hidroeléctrica no consume agua, a diferencia de las centrales de carbón o gas. El coste típico de la electricidad procedente de una central hidroeléctrica de más de 10 megavatios es de 3 a 5 céntimos de dólar por kilovatio hora[4]. Con una presa y un embalse es también una fuente flexible de electricidad, ya que la cantidad producida por la central puede variar hacia arriba o hacia abajo muy rápidamente (tan sólo unos segundos) para adaptarse a los cambios en la demanda de energía. Una vez construido un complejo hidroeléctrico, el proyecto no produce ningún residuo directo y, por lo general, su nivel de producción de gases de efecto invernadero es considerablemente menor que el de las centrales fotovoltaicas y, desde luego, que el de las centrales energéticas alimentadas con combustibles fósiles (véase también Emisiones de gases de efecto invernadero de las fuentes de energía durante su ciclo de vida)[5] Sin embargo, cuando se construyen en zonas de selva baja, donde es necesario inundar una parte del bosque, pueden emitir cantidades considerables de gases de efecto invernadero.
Hidroelectricidad de pasada
Una masa de agua que se desplaza por una diferencia de altura contiene energía que puede ser cosechada mediante alguna noria o turbina. El agua en movimiento impulsa la noria y esta rotación acciona directamente la maquinaria (por ejemplo, molino, bomba, martillo, trilladora, …) o se acopla a un generador que produce energía eléctrica.
La energía hidráulica es probablemente la primera forma de producción de energía automatizada que no es impulsada por el hombre o los animales. El movimiento de una piedra de moler para la molienda primero, se convirtió en el accionamiento de un generador eléctrico. Junto con el vapor, fue durante mucho tiempo la principal fuente de energía eléctrica y su disponibilidad continua no requiere ningún tipo de almacenamiento de energía (a diferencia de la energía eólica o solar). Se trata principalmente de un equipo mecánico. Esto hace que sea relativamente fácil de entender y de reparar/mantener. En las unidades más pequeñas, su impacto medioambiental es despreciable (véase: evaluación del impacto medioambiental y pros y contras de la microcentral hidroeléctrica).
Estas condiciones específicas limitan la generalización y estandarización de “cómo instalar centrales hidroeléctricas”. La elección de la ubicación y la planificación adecuadas requieren algunos conocimientos específicos. Conociendo el caudal de agua y la diferencia de altura se puede estimar la potencia potencial.
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