Almacenamiento hidroeléctrico por bombeo
La gente tiene una larga historia de uso de la fuerza del agua que fluye en arroyos y ríos para producir energía mecánica. La hidroelectricidad fue una de las primeras fuentes de energía utilizadas para la generación de electricidad, y hasta 2019, la hidroelectricidad fue la mayor fuente de generación total de electricidad renovable anual de Estados Unidos.
En 2020, la hidroelectricidad representó alrededor del 7,3% de la generación total de electricidad a escala de servicios públicos1 de Estados Unidos y el 37% de la generación total de electricidad renovable a escala de servicios públicos. La cuota de la hidroelectricidad en la generación total de electricidad en EE.UU. ha disminuido con el tiempo, principalmente debido al aumento de la generación de electricidad de otras fuentes.
La cantidad de precipitaciones que se vierten en los ríos y arroyos de una zona geográfica determina la cantidad de agua disponible para producir energía hidroeléctrica. Las variaciones estacionales de las precipitaciones y los cambios a largo plazo en los patrones de precipitación, como las sequías, pueden tener grandes efectos en la disponibilidad de la producción hidroeléctrica.
Como la fuente de energía hidroeléctrica es el agua, las centrales hidroeléctricas suelen estar situadas en una fuente de agua o cerca de ella. El volumen del flujo de agua y el cambio en la elevación -o caída, y a menudo referido como cabeza- de un punto a otro determinan la cantidad de energía disponible en el agua en movimiento. En general, cuanto mayor sea el caudal de agua y la altura de elevación, más electricidad podrá producir una central hidroeléctrica.
¿Cuánta energía produce una central hidroeléctrica?
La energía hidroeléctrica se genera convirtiendo la energía cinética del agua en energía eléctrica. Para aprovechar esta energía, se construyen enormes infraestructuras hidroeléctricas que permiten extraer la máxima potencia de este recurso renovable, libre de emisiones y local. Aprenda todo al respecto.
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.
El rendimiento global del proceso es muy alto -entre el 90 y el 95%-, ya que capta 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.
Tipos de centrales hidroeléctricas ppt
Este artículo necesita ser actualizado. El motivo es: Informe de la AIE 2021 https://www.iea.org/reports/hydropower-special-market-report. Por favor, ayude a actualizar este artículo para reflejar los acontecimientos recientes o la nueva información disponible. (Enero 2022)
La hidroelectricidad, o energía hidroeléctrica, es la electricidad producida a partir de la energía hidráulica. En 2020, la energía hidroeléctrica generó una sexta parte de la electricidad mundial, casi 4.500 TWh, más que todas las demás energías renovables juntas y también más que la energía nuclear[3].
La energía hidroeléctrica puede suministrar grandes cantidades de electricidad baja en carbono según la demanda, lo que la convierte en la clave de muchas redes eléctricas seguras y limpias[3]. 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 en segundos o minutos para adaptarse a los cambios en la demanda de energía. Una vez construido un complejo hidroeléctrico, el proyecto no produce ningún residuo directo y casi siempre tiene un nivel de producción de gases de efecto invernadero considerablemente menor que el de las centrales energéticas alimentadas por combustibles fósiles[4]. Sin embargo, cuando se construyen en zonas de selva baja, donde es necesario inundar una parte del bosque, pueden emitir cantidades importantes de gases de efecto invernadero.
Diferentes tipos de centrales hidroeléctricas
La energía hidroeléctrica, o hidroeléctrica, es un tipo de energía que utiliza la fuerza del agua que fluye para generar electricidad. Aunque hay multitud de instalaciones hidroeléctricas diferentes, todas ellas utilizan turbinas/generadores para convertir la energía cinética del agua que fluye río abajo en electricidad para los hogares, las empresas y la industria. Hay diferentes tipos de turbinas utilizadas en las centrales hidroeléctricas, y cada tipo tiene sus propias ventajas y desventajas.
Las turbinas utilizadas en las centrales hidroeléctricas se dividen en dos categorías: Las de impulso y las de reacción. Las turbinas de impulso son las Pelton y las de flujo cruzado. Las turbinas de reacción incluyen tres subtipos: Turbina Francis, turbina de hélice (tipos de turbina bulbo, turbina Straflo, turbina Kaplan) y turbina cinética.
Las dos principales diferencias entre las turbinas de impulso y las de reacción son el número de etapas de la turbina y la velocidad máxima del vapor. Las turbinas de impulso capturan la energía en un único punto en el que incide el chorro de agua; las turbinas de reacción capturan la energía en toda la rueda a la vez, lo que las hace más eficientes en la producción de energía. Por lo tanto, los lugares con una gran altura y un bajo caudal deberían considerar siempre las turbinas de impulso frente a las de reacción.