Turbina hidroeléctrica
La energía hidroeléctrica es una fuente de energía renovable que suele utilizarse para proporcionar electricidad para uso humano. Tiene varias ventajas respecto a otras fuentes, como que la contaminación es mínima, ya que no se quema combustible, que los costes de mantenimiento son bajos y que la tecnología utilizada es fiable y ha sido probada a lo largo del tiempo. Estados Unidos es el cuarto productor mundial de hidroelectricidad, después de China, Canadá y Brasil. Los estados que producen grandes cantidades de energía hidroeléctrica en el país son Washington, California, Nueva York, Oregón y Alabama. En 2018, la capacidad de generación de hidroelectricidad de Estados Unidos fue de 80 millones de kilovatios.
Washington es el estado líder en la producción de energía hidroeléctrica en Estados Unidos. Su producción total nacional es el 37% de la producción total del país. Una de las ventajas que tiene el estado de Washington es que alberga la presa de Grand Coulee. Esta presa es la mayor productora de energía hidroeléctrica de Estados Unidos y está situada en el río Columbia. Por sí sola, Grand Coulee produce la electricidad que consumen 2,3 millones de hogares al año. La segunda presa más grande del estado es la presa Chief Joseph.
Cuánta energía produce una central hidroeléctrica
La hidroelectricidad, o hidroenergía, es una forma de energía renovable que utiliza el agua almacenada en las presas, así como la que fluye en los ríos para crear electricidad en las centrales hidroeléctricas. El agua que cae hace girar las palas de una turbina, que a su vez hace girar un generador que convierte la energía mecánica de la turbina giratoria en energía eléctrica. La energía hidroeléctrica es un componente importante de la producción de electricidad en todo el mundo.
La gente ha utilizado el agua en movimiento para ayudarse en su trabajo a lo largo de la historia, y los modernos hacen un gran uso del agua en movimiento para producir electricidad. Sin duda, Jack el Cavernícola clavó algunas hojas resistentes en un poste y lo puso en una corriente en movimiento. El agua hacía girar la pértiga que trituraba el grano para hacer sus deliciosos panecillos prehistóricos de salvado con poca grasa. Durante muchos siglos, la fuerza del agua se utilizó para impulsar los molinos para moler el grano y convertirlo en harina. La gente ha utilizado el agua en movimiento para ayudarse en su trabajo a lo largo de la historia, y los modernos hacen un gran uso del agua en movimiento para producir electricidad.
Aunque la mayor parte de la energía en Estados Unidos se produce en centrales de combustibles fósiles y nucleares, la hidroelectricidad sigue siendo importante para la nación. Hoy en día, se colocan enormes generadores de energía dentro de las presas. El agua que fluye por las presas hace girar las palas de las turbinas (hechas de metal en lugar de hojas) que están conectadas a los generadores. Se produce energía y se envía a los hogares y las empresas.
Energía hidroeléctrica de bombeo
La energía hidroeléctrica, o hidroelectricidad, 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.
Componentes de las centrales hidroeléctricas
El embalse es el tipo más común de central hidroeléctrica. Una instalación de embalse, normalmente un gran sistema hidroeléctrico, utiliza una presa para almacenar el agua del río en un embalse. El agua liberada del embalse fluye a través de una turbina, haciéndola girar, que a su vez activa un generador para producir electricidad. La generación puede utilizarse de forma bastante flexible para satisfacer la demanda de carga base y los picos de carga. El agua también puede liberarse para satisfacer las necesidades cambiantes de electricidad o para mantener un nivel constante del embalse. La disposición de una instalación hidroeléctrica de embalse típica se muestra a continuación en la primera figura. Una de las presas de embalse más famosas del mundo, la presa Hoover, se muestra en la segunda figura (aunque cabe señalar que, a escala mundial, la presa Hoover es más famosa que grande).
Una instalación de derivación, a veces llamada de pasada, canaliza una parte de un río a través de un canal o tubería forzada. Puede no requerir el uso de una presa, pero también tiene una flexibilidad limitada para seguir las variaciones máximas de la demanda de energía. Por lo tanto, será útil principalmente para la capacidad de carga base. Este escenario da lugar a inundaciones limitadas y a cambios en el caudal de los ríos. En Estados Unidos, muchas de las presas del noroeste del Pacífico (en los ríos Columbia y Snake) son presas de desvío o de paso, con un embalse de almacenamiento limitado o inexistente detrás de la presa. La figura siguiente muestra una imagen de una instalación hidroeléctrica de derivación. Compare el aspecto de esta instalación con la imagen de la presa Hoover, la instalación de embalse que se muestra arriba.