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Central hidroeléctrica

Una central hidroeléctrica es una instalación que utiliza energía hidráulica para la generación de energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos hidráulicos que aprovechaban la corriente de los ríos para generar energía.

Corte transversal de una represa hidroeléctrica.

En general, estas centrales aprovechan la energía potencial gravitatoria que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel, también conocido como «salto geodésico». En su caída entre dos niveles del cauce, se hace pasar el agua por una turbina hidráulica que transmite energía a un generador eléctrico donde se transformará en energía eléctrica.

Consideraciones generales

A finales del siglo XIX, la energía hidroeléctrica se convirtió en una de las fuentes para generar electricidad. La primera central hidroeléctrica se construyó en las cataratas del Niágara en 1879. En 1881, las farolas de la ciudad de Niagara Falls funcionaban mediante energía hidroeléctrica.

Una central hidroeléctrica clásica es un sistema que consiste en tres partes: una central eléctrica en la que se produce la electricidad; una presa que puede abrirse y cerrarse para controlar el paso del agua; y un depósito en que se puede almacenar agua. El agua de detrás de la presa fluye a través de una entrada y hace presión contra las palas de una turbina, lo que hace que éstas se muevan. La turbina hace girar un generador para producir la electricidad. La cantidad de electricidad que se puede generar depende de hasta dónde llega el agua y de la cantidad de ésta que se mueve a través del sistema. La electricidad puede transportarse mediante cables eléctricos de gran longitud hasta casas, fábricas y negocios.

La energía hidroeléctrica proporciona casi un quinto de la electricidad de todo el mundo. China, Canadá, Brasil, Paraguay, Estados Unidos y Rusia fueron los cinco mayores productores de este tipo de energía en 2004. Una de las centrales hidroeléctricas de mayor tamaño del mundo se encuentra en los Tres Cañones en el río Yangtsé de China. El depósito de estas instalaciones empezó a llenarse en 2003, pero no se espera que la central esté en pleno funcionamiento hasta 2009. La presa mide 2,3 kilómetros de ancho y 185 metros de alto.

La central hidroeléctrica de mayor tamaño de los Estados Unidos se encuentra junto a la presa Grand Coulee, en el río Columbia, en la zona norte del estado de Washington. Más del 70 por ciento de la electricidad producida en este estado proviene de centrales hidroeléctricas.

La energía hidroeléctrica es la que genera electricidad de forma más barata en la actualidad. Esto se debe a que, una vez que la presa se ha construido y se ha instalado el material técnico, la fuente de energía (agua en movimiento) es gratuita. Esta fuente de energía es limpia y se renueva cada año a través del deshielo y las precipitaciones.

Además, este tipo de energía es fácilmente accesible, ya que los ingenieros pueden controlar la cantidad de agua que pasa a través de las turbinas para producir electricidad según sea necesario. Además, los depósitos pueden ofrecer oportunidades recreativas, tales como zonas de baño y de paseo en barca.

Sin embargo, la construcción de presas en los ríos puede destruir o afectar a la flora y la fauna y otros recursos naturales. Algunos peces, como el salmón, podrían encontrarse con la imposibilidad de nadar río arriba para desovar. Las últimas tecnologías, como las escaleras de peces, ayudan a los salmones a pasar por encima de las presas y a entrar en zonas de desove a contracorriente, pero la presencia de las presas hidroeléctricas cambia sus patrones migratorios y perjudica a las poblaciones de peces. Las centrales hidroeléctricas también pueden provocar la disminución de los niveles de oxígeno disuelto en el agua, lo que resulta dañino para los hábitats fluviales.

Características de una central hidroeléctrica

 

Las dos características principales de una central hidroeléctrica, desde el punto de vista de su capacidad de generación de electricidad, son:

  • La potencia, que está en función del desnivel existente entre el nivel medio del embalse y el nivel medio de las aguas debajo de la central, y del caudal máximo turbinable, además de las características de las turbinas y de los generadores usados en la transformación.
  • La energía garantizada en un lapso de tiempo determinado, generalmente un año, que está en función del volumen útil del embalse, y de la potencia instalada.

La potencia de una central puede variar desde unos pocos megavatios, como en el caso de las centrales minihidráulicas, hasta decenas de miles, como en los casos de la represa de Itaipú, entre Brasil y Paraguay, que tiene una potencia de 14 000 MW, o la presa de las Tres Gargantas, en China, con una potencia de 22 500 MW.

Las centrales hidroeléctricas y las centrales térmicas —que usan combustibles fósiles— producen la energía eléctrica de una manera muy similar. En ambos casos la fuente de energía es usada para impulsar una turbina que hace girar un generador eléctrico, que es el que produce la electricidad. Una central térmica usa calor para, a partir de agua, producir el vapor que acciona las paletas de la turbina, en contraste con la planta hidroeléctrica, que usa directamente la fuerza del agua para accionar la turbina.

Las centrales hidroeléctricas permiten, además, disminuir los gastos de los países en combustibles fósiles. Por ejemplo, el Proyecto Hidroeléctrico Palomino,[1]​ ubicado en la República Dominicana, le ahorrará al país alrededor de 400 000 barriles de petróleo al año.

Los tipos de turbinas que hay para la transformación de energía mecánica en energía electríca son Francis, Turgo, Kaplan y Pelton.

Potencia de una central hidroeléctrica

La potencia de una central hidroeléctrica se mide generalmente en megavatios (MW) y se calcula mediante la fórmula siguiente:

 

donde:

En una central hidroeléctrica se define:

  • Potencia media: potencia calculada mediante la fórmula de arriba considerando el caudal medio disponible y el desnivel medio disponible.
  • Potencia instalada: potencia nominal de los grupos generadores instalados en la central.

Tipos de centrales hidroeléctricas

Según su ubicación respecta a la rasante

  • Centrales al aire libre, al pie de la presa, o relativamente alejadas de esta. Están conectadas por medio de una tubería a presión.
  • Centrales en caverna, generalmente conectadas al embalse por medio de túneles, tuberías a presión, o por la combinación de ambas.
 
Represa de Itaipú, Brasil y Paraguay. La segunda central hidroeléctrica por potencia instalada, después de la Presa de las Tres Gargantas, en China.[2]


Según su régimen de flujos

  • Centrales de agua fluyente:
También denominadas «centrales de filo de agua» o «de pasada», utilizan parte del flujo de un río para generar energía eléctrica. Operan de forma continua porque no tienen capacidad para almacenar agua al no disponer de embalse. Turbinan el agua disponible en el momento limitadas por la capacidad instalada. En estos casos las turbinas pueden ser de eje vertical, cuando el río tiene una pendiente fuerte, u horizontal, cuando la pendiente del río es baja.
  • Centrales de embalse:
Es el tipo más frecuente de central hidroeléctrica. Utilizan un embalse para almacenar agua e ir graduando el caudal que pasa por la turbina. Es posible generar energía durante todo el año si se dispone de reservas suficientes. Requieren una inversión mayor.
  • Centrales de regulación:
Almacenan el agua que fluye por el río capaz de cubrir horas de consumo.
  • Centrales de bombeo o reversibles:
Una central hidroeléctrica reversible es una central hidroeléctrica que, además de poder transformar la energía potencial del agua en electricidad, tiene la capacidad de hacerlo a la inversa, es decir, aumentar la energía potencial del agua (por ejemplo subiéndola a un embalse) consumiendo para ello energía eléctrica. De esta manera puede utilizarse como un método de almacenamiento de energía (una especie de batería gigante). Están concebidas para satisfacer la demanda energética en horas pico y almacenar energía en horas valle.
Aunque lo habitual es que estas centrales turbinen/bombeen el agua entre dos embalses a distinta altura, existe un caso particular llamado centrales de bombeo puro, en las que el embalse superior se sustituye por un gran depósito cuya única aportación de agua es la que se bombea del embalse inferior.

Según su altura de caída del agua

  • Centrales de alta presión
Que corresponden con el high head, y que son las centrales de más de 200 m de desnivel, por lo que solían equiparse con turbinas Pelton.
  • Centrales de media presión
Son las centrales con un desnivel de 20 a 200 m, siendo dominante el uso de turbinas Francis, aunque también se pueden usar turbinas Kaplan.
  • Centrales de baja presión
Que corresponden con el low head, son centrales con desniveles de agua de menos de 20 m; habitualmente utilizan turbinas Kaplan.
  • Centrales de muy baja presión
Son centrales correspondientes equipadas con nuevas tecnologías, pues a partir de un cierto desnivel, las turbinas Kaplan no son aptas para generar energía. Serían en inglés las very low head, y suelen situarse por debajo de los 4 m.

Otros tipos de centrales hidroeléctricas

  • Centrales mareomotrices
Utilizan el flujo y reflujo de las mareas. Pueden ser ventajosas en zonas costeras donde las diferencias entre las mareas son amplias y las condiciones morfológicas de la costa permiten la construcción de una presa que corta la entrada y salida de la marea en una bahía. Se genera energía tanto en el momento del llenado como en el momento del vaciado de la bahía.
  • Centrales mareomotrices sumergidas
Utilizan la energía de las corrientes submarinas. En 2002, en Gran Bretaña se implementó la primera de estas centrales a nivel experimental.
  • Centrales que aprovechan el movimiento de las olas
Este tipo de central es objeto de investigación desde la década de 1980. A inicios de agosto de 1995, el Ocean Swell Powered Renewable Energy (OSPREY) construyó la primera central que utiliza la energía de las olas en el norte de Escocia. La potencia de esta central era de 2 MW, pero fue destruida un mes más tarde por un temporal.

Partes de una central hidroeléctrica

Funcionamiento

El tipo de funcionamiento de una central hidroeléctrica puede variar a lo largo de su vida útil. Las centrales pueden operar en régimen de:

  • generación de energía de base;
  • generación de energía en períodos de punta. Estas a su vez se pueden dividir en:

La demanda de energía eléctrica de una ciudad, región, o país, tiene una variación a lo largo del día. Esta variación es función de muchos factores, entre los que se destacan:

  • tipos de industrias existentes en la zona y turnos que estas realizan en su producción;
  • tipo de cocina doméstica que se utiliza más frecuentemente;
  • tipo de calentador de agua que se permite utilizar;
  • la estación del año;
  • la hora del día en que se considera la demanda.

La generación de energía eléctrica debe seguir la curva de demanda; así, a medida que aumenta la potencia demandada deberá incrementarse el caudal turbinado, o iniciar la generación con unidades adicionales en la misma central, e incluso iniciando la generación en centrales reservadas para estos períodos.

Impacto ambiental

Los potenciales impactos ambientales de los proyectos hidroeléctricos son siempre significativos. Sin embargo, existen muchos factores que influyen en la necesidad de aplicar medidas de prevención en todo. Las represas y reservorios pueden ser multipropósito: si las características de lluvia en la cuenca hidrográfica y el caudal del río, y los modelos de uso del agua y la energía lo permiten, los reservorios hidroeléctricos pueden proporcionar uno o más de los siguientes servicios: riego, control de inundaciones, fuente de agua, recreación, pesca, navegación, control de sedimento, control de los atascamientos de hielo y control de las roturas de los lagos glaciales. Cada uno de estos componentes por sí mismos tienen impactos ambientales, positivos y negativos que deben ser analizados y evaluados para proponer medidas de mitigación, si fuera el caso.

La construcción y operación de la represa y el embalse constituyen la fuente principal de impactos del proyecto hidroeléctrico.[3]​ Los proyectos de las represas de gran alcance pueden causar cambios ambientales irreversibles en una área geográfica muy extensa. Durante la última década han aumentado las críticas a estos proyectos. Los críticos más severos sostienen que los costos sociales, ambientales y económicos de estas represas pesan más que sus beneficios y que, por lo tanto, no se justifica la construcción de las represas grandes. Otros mencionan que, en algunos casos, los costos ambientales y sociales puede ser evitados o reducidos a un nivel aceptable si se evalúan cuidadosamente los problemas potenciales y se implantan medidas correctivas, que son costosas.

Algunas presas presentan fallos o errores de construcción como es el caso de la presa de Sabaneta,[4]​ ubicada en la provincia de San Juan, República Dominicana. Esta presa ha presentado grandes inconvenientes en las temporadas de huracanes pasadas, producto de su poca capacidad de desagüe y también a que su dos vertederos comienzan a operar después que el embalse está lleno.

El área de influencia de una represa se extiende desde los límites superiores del embalse hasta los estuarios, las zonas costeras y costa afuera, e incluyen el embalse, la represa y la cuenca del río aguas abajo. Hay impactos ambientales directos asociados con la construcción de la represa (por ejemplo, el polvo, la erosión, problemas con el material de préstamo y con los desechos), pero los impactos más importantes son la inundación de la cuenca para formar el embalse, y la alteración del caudal de agua aguas abajo. Estos efectos ejercen impactos directos en los suelos, la vegetación, la fauna, la pesca, el clima y la población humana del área.

Los efectos indirectos de la represa incluyen los que se asocian con la construcción, el mantenimiento y el funcionamiento de la represa (por ejemplo, los caminos de acceso, los campamentos de construcción o las líneas de transmisión de energía) y el desarrollo de las actividades agrícolas, industriales o municipales que posibilita la represa.

Además de los efectos directos e indirectos de la construcción de la represa sobre el medio ambiente, se deberán considerar los efectos del medio ambiente sobre la represa. Los principales factores ambientales que afectan el funcionamiento y la vida de la represa son aquellos que se relacionan con el uso de la tierra, el agua y los otros recursos en las áreas de captación aguas arriba del reservorio (por ejemplo, la agricultura, la colonización o la deforestación) que pueden causar una mayor acumulación de limos, y cambios en la cantidad y calidad del agua del reservorio y del río.

Manejo de la cuenca hidrográfica

Es un fenómeno común ver el aumento en la presión sobre las áreas altas encima de la represa, como resultado del reasentamiento de la gente de las áreas inundadas y la afluencia incontrolada de los recién llegados al área. Se degrada el medio ambiente del sitio, la calidad del agua se deteriora, y las tasas de sedimentación del reservorio aumentan, a raíz de la deforestación para la agricultura, la presión sobre los pastos, el uso de químicos agrícolas, y la tala de los árboles para la obtención de madera o leña. Asimismo, el uso del terreno de la cuenca alta afecta la calidad y cantidad del agua que ingresa al río. Por eso, es esencial que los proyectos de las represas sean planificados y manejados considerando el contexto global de la cuenca del río y los planes regionales de desarrollo, incluyendo tanto las áreas superiores de captación, aguas arriba de la represa y la planicie de inundación, como las áreas de la cuenca hidrográfica, aguas abajo.

Otros impactos ambientales

Los proyectos hidroeléctricos implican necesariamente la construcción de líneas de transmisión para transportar la energía a los centros de consumo.

Beneficio

 
Represa Yacyretá, Argentina - Paraguay.

El beneficio obvio del proyecto hidroeléctrico es la energía eléctrica, la misma que puede apoyar el desarrollo económico y mejorar la calidad de la vida en el área servida. Los proyectos hidroeléctricos requieren mucha mano de obra y ofrecen oportunidades de empleo. Los caminos y otras infraestructuras pueden dar a los pobladores mayor acceso a los mercados para sus productos, escuelas para sus hijos, cuidados de salud y otros servicios sociales.

Además, la generación de la energía hidroeléctrica proporciona una alternativa a la quema de los combustibles fósiles, o la energía nuclear, que permite satisfacer la demanda de energía sin producir agua caliente, emisiones atmosféricas, ceniza, desechos radioactivos ni emisiones de CO2.

Si el reservorio es realmente una instalación de usos múltiples —es decir, si los diferentes propósitos declarados en el análisis económico no son mutuamente inconsistentes—, los otros beneficios pueden incluir el control de las inundaciones y la provisión de un suministro de agua más confiable y de más alta calidad para el riego y para su uso doméstico e industrial.

La intensificación de la agricultura localmente mediante el uso del riego puede, a su vez, reducir la presión que existe sobre los bosques primarios, los hábitats intactos de la fauna, y las áreas en otras partes que no sean adecuadas para la agricultura. Asimismo, las represas pueden crear pesca en el reservorio y posibilidades para producción agrícola en el área del reservorio que pueden más que compensar las pérdidas sufridas por estos sectores debido a su construcción.

Véase también

Referencias

  1. . Archivado desde el original el 31 de agosto de 2010. 
  2. «Itaipu é a maior hidrelétrica do mundo em geração de energia». Globo.com (en portugués). 20 de enero de 2011. Consultado el 9 de diciembre de 2011. 
  3. Libro de Consulta para Evaluación Ambiental (Volumen I, II y III). Trabajos Técnicos del Departamento de Medio Ambiente del Banco Mundial

Bibliografía

  • MATAIX, Claudio. Turbomáquinas Hidráulicas.
  • CAPUTO, Carmelo. Gli Impianti convertitori di Energía.
  • Manuale dell'Ingegnere. Edición 81. Editado por Ulrico Hoepli, Milano, 1987. ISBN 88-203-1430-4
  • Handbook of Applied Hydraulics. Library of Congress Catalog Card Number 67-25809.
  • Engenharia de Recursos Hídricos. Ray K.Linsley & Joseph B. Franzini. Editora da Universidade de Sao Paulo e Editora McGraw-Hill do Brasil, Ltda. 1978.
  • Handbook of Applied Hydrology. A Compendium of Water-resources Tecnology. Ven Te Chow, Ph.D., Editor in Chief. Editora McGraw-Hill Book Company. ISBN 07-010774-2. 1964.
  • Hidráulica de los Canales Abiertos. Ven Te Chow. Editorial Diana, México, 1983. ISBN 968-13-1327-5

Enlaces externos

  •   Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Central hidroeléctrica.
  •   Wikilibros alberga un libro o manual sobre Impactos ambientales/Proyectos hidroeléctricos.
  • Endesa Educa: Central hidroeléctrica.
  •   Datos: Q15911738
  •   Multimedia: Hydroelectric power plants

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Una central hidroelectrica es una instalacion que utiliza energia hidraulica para la generacion de energia electrica Son el resultado actual de la evolucion de los antiguos molinos hidraulicos que aprovechaban la corriente de los rios para generar energia Central hidroelectrica de Krasnoyarsk Rusia Corte transversal de una represa hidroelectrica En general estas centrales aprovechan la energia potencial gravitatoria que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel tambien conocido como salto geodesico En su caida entre dos niveles del cauce se hace pasar el agua por una turbina hidraulica que transmite energia a un generador electrico donde se transformara en energia electrica Indice 1 Consideraciones generales 2 Caracteristicas de una central hidroelectrica 3 Potencia de una central hidroelectrica 4 Tipos de centrales hidroelectricas 4 1 Segun su ubicacion respecta a la rasante 4 2 Segun su regimen de flujos 4 3 Segun su altura de caida del agua 4 4 Otros tipos de centrales hidroelectricas 5 Partes de una central hidroelectrica 6 Funcionamiento 7 Impacto ambiental 7 1 Manejo de la cuenca hidrografica 7 2 Otros impactos ambientales 8 Beneficio 9 Vease tambien 10 Referencias 11 Bibliografia 12 Enlaces externosConsideraciones generales Editar Central hidroelectrica en Grandas de Salime Asturias Espana A finales del siglo XIX la energia hidroelectrica se convirtio en una de las fuentes para generar electricidad La primera central hidroelectrica se construyo en las cataratas del Niagara en 1879 En 1881 las farolas de la ciudad de Niagara Falls funcionaban mediante energia hidroelectrica Una central hidroelectrica clasica es un sistema que consiste en tres partes una central electrica en la que se produce la electricidad una presa que puede abrirse y cerrarse para controlar el paso del agua y un deposito en que se puede almacenar agua El agua de detras de la presa fluye a traves de una entrada y hace presion contra las palas de una turbina lo que hace que estas se muevan La turbina hace girar un generador para producir la electricidad La cantidad de electricidad que se puede generar depende de hasta donde llega el agua y de la cantidad de esta que se mueve a traves del sistema La electricidad puede transportarse mediante cables electricos de gran longitud hasta casas fabricas y negocios La energia hidroelectrica proporciona casi un quinto de la electricidad de todo el mundo China Canada Brasil Paraguay Estados Unidos y Rusia fueron los cinco mayores productores de este tipo de energia en 2004 Una de las centrales hidroelectricas de mayor tamano del mundo se encuentra en los Tres Canones en el rio Yangtse de China El deposito de estas instalaciones empezo a llenarse en 2003 pero no se espera que la central este en pleno funcionamiento hasta 2009 La presa mide 2 3 kilometros de ancho y 185 metros de alto La central hidroelectrica de mayor tamano de los Estados Unidos se encuentra junto a la presa Grand Coulee en el rio Columbia en la zona norte del estado de Washington Mas del 70 por ciento de la electricidad producida en este estado proviene de centrales hidroelectricas La energia hidroelectrica es la que genera electricidad de forma mas barata en la actualidad Esto se debe a que una vez que la presa se ha construido y se ha instalado el material tecnico la fuente de energia agua en movimiento es gratuita Esta fuente de energia es limpia y se renueva cada ano a traves del deshielo y las precipitaciones Ademas este tipo de energia es facilmente accesible ya que los ingenieros pueden controlar la cantidad de agua que pasa a traves de las turbinas para producir electricidad segun sea necesario Ademas los depositos pueden ofrecer oportunidades recreativas tales como zonas de bano y de paseo en barca Sin embargo la construccion de presas en los rios puede destruir o afectar a la flora y la fauna y otros recursos naturales Algunos peces como el salmon podrian encontrarse con la imposibilidad de nadar rio arriba para desovar Las ultimas tecnologias como las escaleras de peces ayudan a los salmones a pasar por encima de las presas y a entrar en zonas de desove a contracorriente pero la presencia de las presas hidroelectricas cambia sus patrones migratorios y perjudica a las poblaciones de peces Las centrales hidroelectricas tambien pueden provocar la disminucion de los niveles de oxigeno disuelto en el agua lo que resulta danino para los habitats fluviales Caracteristicas de una central hidroelectrica Editar Casa de maquinas de la central hidroelectrica del Guavio Colombia Las dos caracteristicas principales de una central hidroelectrica desde el punto de vista de su capacidad de generacion de electricidad son La potencia que esta en funcion del desnivel existente entre el nivel medio del embalse y el nivel medio de las aguas debajo de la central y del caudal maximo turbinable ademas de las caracteristicas de las turbinas y de los generadores usados en la transformacion La energia garantizada en un lapso de tiempo determinado generalmente un ano que esta en funcion del volumen util del embalse y de la potencia instalada La potencia de una central puede variar desde unos pocos megavatios como en el caso de las centrales minihidraulicas hasta decenas de miles como en los casos de la represa de Itaipu entre Brasil y Paraguay que tiene una potencia de 14 000 MW o la presa de las Tres Gargantas en China con una potencia de 22 500 MW Las centrales hidroelectricas y las centrales termicas que usan combustibles fosiles producen la energia electrica de una manera muy similar En ambos casos la fuente de energia es usada para impulsar una turbina que hace girar un generador electrico que es el que produce la electricidad Una central termica usa calor para a partir de agua producir el vapor que acciona las paletas de la turbina en contraste con la planta hidroelectrica que usa directamente la fuerza del agua para accionar la turbina Las centrales hidroelectricas permiten ademas disminuir los gastos de los paises en combustibles fosiles Por ejemplo el Proyecto Hidroelectrico Palomino 1 ubicado en la Republica Dominicana le ahorrara al pais alrededor de 400 000 barriles de petroleo al ano Los tipos de turbinas que hay para la transformacion de energia mecanica en energia electrica son Francis Turgo Kaplan y Pelton Potencia de una central hidroelectrica EditarLa potencia de una central hidroelectrica se mide generalmente en megavatios MW y se calcula mediante la formula siguiente P e r g h t h g h m Q H displaystyle P e rho cdot g cdot eta t cdot eta g cdot eta m cdot Q cdot H donde Pe potencia en kilovatios kW r densidad del fluido en kg m g aceleracion de la gravedad m s ht rendimiento de la turbina hidraulica entre 0 75 y 0 94 hg rendimiento del generador electrico entre 0 92 y 0 97 hm rendimiento mecanico del acoplamiento turbina alternador 0 95 0 99 Q caudal turbinable en m s H desnivel disponible en la presa entre aguas arriba y aguas abajo en metrosEn una central hidroelectrica se define Potencia media potencia calculada mediante la formula de arriba considerando el caudal medio disponible y el desnivel medio disponible Potencia instalada potencia nominal de los grupos generadores instalados en la central Tipos de centrales hidroelectricas EditarSegun su ubicacion respecta a la rasante Editar Centrales al aire libre al pie de la presa o relativamente alejadas de esta Estan conectadas por medio de una tuberia a presion Centrales en caverna generalmente conectadas al embalse por medio de tuneles tuberias a presion o por la combinacion de ambas Represa de Itaipu Brasil y Paraguay La segunda central hidroelectrica por potencia instalada despues de la Presa de las Tres Gargantas en China 2 Segun su regimen de flujos Editar Central Hidroelectrica Simon Bolivar Venezuela Centrales de agua fluyente Articulo principal Central hidroelectrica de pasada Tambien denominadas centrales de filo de agua o de pasada utilizan parte del flujo de un rio para generar energia electrica Operan de forma continua porque no tienen capacidad para almacenar agua al no disponer de embalse Turbinan el agua disponible en el momento limitadas por la capacidad instalada En estos casos las turbinas pueden ser de eje vertical cuando el rio tiene una pendiente fuerte u horizontal cuando la pendiente del rio es baja dd Centrales de embalse Es el tipo mas frecuente de central hidroelectrica Utilizan un embalse para almacenar agua e ir graduando el caudal que pasa por la turbina Es posible generar energia durante todo el ano si se dispone de reservas suficientes Requieren una inversion mayor dd Centrales de regulacion Almacenan el agua que fluye por el rio capaz de cubrir horas de consumo dd Centrales de bombeo o reversibles Una central hidroelectrica reversible es una central hidroelectrica que ademas de poder transformar la energia potencial del agua en electricidad tiene la capacidad de hacerlo a la inversa es decir aumentar la energia potencial del agua por ejemplo subiendola a un embalse consumiendo para ello energia electrica De esta manera puede utilizarse como un metodo de almacenamiento de energia una especie de bateria gigante Estan concebidas para satisfacer la demanda energetica en horas pico y almacenar energia en horas valle Aunque lo habitual es que estas centrales turbinen bombeen el agua entre dos embalses a distinta altura existe un caso particular llamado centrales de bombeo puro en las que el embalse superior se sustituye por un gran deposito cuya unica aportacion de agua es la que se bombea del embalse inferior dd Segun su altura de caida del agua Editar Centrales de alta presionQue corresponden con el high head y que son las centrales de mas de 200 m de desnivel por lo que solian equiparse con turbinas Pelton dd Centrales de media presionSon las centrales con un desnivel de 20 a 200 m siendo dominante el uso de turbinas Francis aunque tambien se pueden usar turbinas Kaplan dd Centrales de baja presionQue corresponden con el low head son centrales con desniveles de agua de menos de 20 m habitualmente utilizan turbinas Kaplan dd Centrales de muy baja presionSon centrales correspondientes equipadas con nuevas tecnologias pues a partir de un cierto desnivel las turbinas Kaplan no son aptas para generar energia Serian en ingles las very low head y suelen situarse por debajo de los 4 m dd Otros tipos de centrales hidroelectricas Editar Centrales mareomotricesArticulo principal Energia mareomotriz Utilizan el flujo y reflujo de las mareas Pueden ser ventajosas en zonas costeras donde las diferencias entre las mareas son amplias y las condiciones morfologicas de la costa permiten la construccion de una presa que corta la entrada y salida de la marea en una bahia Se genera energia tanto en el momento del llenado como en el momento del vaciado de la bahia dd Centrales mareomotrices sumergidasUtilizan la energia de las corrientes submarinas En 2002 en Gran Bretana se implemento la primera de estas centrales a nivel experimental dd Centrales que aprovechan el movimiento de las olasEste tipo de central es objeto de investigacion desde la decada de 1980 A inicios de agosto de 1995 el Ocean Swell Powered Renewable Energy OSPREY construyo la primera central que utiliza la energia de las olas en el norte de Escocia La potencia de esta central era de 2 MW pero fue destruida un mes mas tarde por un temporal dd Partes de una central hidroelectrica EditarTuberia forzada Presa Turbina hidraulica Generador electrico Transformador Lineas electricas Compuertas y valvulas hidraulicas Embalse Turbina Torre PiezometricaFuncionamiento Editar Turbina hidraulica y generador electrico El tipo de funcionamiento de una central hidroelectrica puede variar a lo largo de su vida util Las centrales pueden operar en regimen de generacion de energia de base generacion de energia en periodos de punta Estas a su vez se pueden dividir en centrales tradicionales centrales reversibles o de bombeo La demanda de energia electrica de una ciudad region o pais tiene una variacion a lo largo del dia Esta variacion es funcion de muchos factores entre los que se destacan tipos de industrias existentes en la zona y turnos que estas realizan en su produccion tipo de cocina domestica que se utiliza mas frecuentemente tipo de calentador de agua que se permite utilizar la estacion del ano la hora del dia en que se considera la demanda La generacion de energia electrica debe seguir la curva de demanda asi a medida que aumenta la potencia demandada debera incrementarse el caudal turbinado o iniciar la generacion con unidades adicionales en la misma central e incluso iniciando la generacion en centrales reservadas para estos periodos Impacto ambiental EditarLos potenciales impactos ambientales de los proyectos hidroelectricos son siempre significativos Sin embargo existen muchos factores que influyen en la necesidad de aplicar medidas de prevencion en todo Las represas y reservorios pueden ser multiproposito si las caracteristicas de lluvia en la cuenca hidrografica y el caudal del rio y los modelos de uso del agua y la energia lo permiten los reservorios hidroelectricos pueden proporcionar uno o mas de los siguientes servicios riego control de inundaciones fuente de agua recreacion pesca navegacion control de sedimento control de los atascamientos de hielo y control de las roturas de los lagos glaciales Cada uno de estos componentes por si mismos tienen impactos ambientales positivos y negativos que deben ser analizados y evaluados para proponer medidas de mitigacion si fuera el caso La construccion y operacion de la represa y el embalse constituyen la fuente principal de impactos del proyecto hidroelectrico 3 Los proyectos de las represas de gran alcance pueden causar cambios ambientales irreversibles en una area geografica muy extensa Durante la ultima decada han aumentado las criticas a estos proyectos Los criticos mas severos sostienen que los costos sociales ambientales y economicos de estas represas pesan mas que sus beneficios y que por lo tanto no se justifica la construccion de las represas grandes Otros mencionan que en algunos casos los costos ambientales y sociales puede ser evitados o reducidos a un nivel aceptable si se evaluan cuidadosamente los problemas potenciales y se implantan medidas correctivas que son costosas Algunas presas presentan fallos o errores de construccion como es el caso de la presa de Sabaneta 4 ubicada en la provincia de San Juan Republica Dominicana Esta presa ha presentado grandes inconvenientes en las temporadas de huracanes pasadas producto de su poca capacidad de desague y tambien a que su dos vertederos comienzan a operar despues que el embalse esta lleno El area de influencia de una represa se extiende desde los limites superiores del embalse hasta los estuarios las zonas costeras y costa afuera e incluyen el embalse la represa y la cuenca del rio aguas abajo Hay impactos ambientales directos asociados con la construccion de la represa por ejemplo el polvo la erosion problemas con el material de prestamo y con los desechos pero los impactos mas importantes son la inundacion de la cuenca para formar el embalse y la alteracion del caudal de agua aguas abajo Estos efectos ejercen impactos directos en los suelos la vegetacion la fauna la pesca el clima y la poblacion humana del area Los efectos indirectos de la represa incluyen los que se asocian con la construccion el mantenimiento y el funcionamiento de la represa por ejemplo los caminos de acceso los campamentos de construccion o las lineas de transmision de energia y el desarrollo de las actividades agricolas industriales o municipales que posibilita la represa Ademas de los efectos directos e indirectos de la construccion de la represa sobre el medio ambiente se deberan considerar los efectos del medio ambiente sobre la represa Los principales factores ambientales que afectan el funcionamiento y la vida de la represa son aquellos que se relacionan con el uso de la tierra el agua y los otros recursos en las areas de captacion aguas arriba del reservorio por ejemplo la agricultura la colonizacion o la deforestacion que pueden causar una mayor acumulacion de limos y cambios en la cantidad y calidad del agua del reservorio y del rio Manejo de la cuenca hidrografica Editar Es un fenomeno comun ver el aumento en la presion sobre las areas altas encima de la represa como resultado del reasentamiento de la gente de las areas inundadas y la afluencia incontrolada de los recien llegados al area Se degrada el medio ambiente del sitio la calidad del agua se deteriora y las tasas de sedimentacion del reservorio aumentan a raiz de la deforestacion para la agricultura la presion sobre los pastos el uso de quimicos agricolas y la tala de los arboles para la obtencion de madera o lena Asimismo el uso del terreno de la cuenca alta afecta la calidad y cantidad del agua que ingresa al rio Por eso es esencial que los proyectos de las represas sean planificados y manejados considerando el contexto global de la cuenca del rio y los planes regionales de desarrollo incluyendo tanto las areas superiores de captacion aguas arriba de la represa y la planicie de inundacion como las areas de la cuenca hidrografica aguas abajo Otros impactos ambientales Editar Los proyectos hidroelectricos implican necesariamente la construccion de lineas de transmision para transportar la energia a los centros de consumo Beneficio Editar Represa Yacyreta Argentina Paraguay El beneficio obvio del proyecto hidroelectrico es la energia electrica la misma que puede apoyar el desarrollo economico y mejorar la calidad de la vida en el area servida Los proyectos hidroelectricos requieren mucha mano de obra y ofrecen oportunidades de empleo Los caminos y otras infraestructuras pueden dar a los pobladores mayor acceso a los mercados para sus productos escuelas para sus hijos cuidados de salud y otros servicios sociales Ademas la generacion de la energia hidroelectrica proporciona una alternativa a la quema de los combustibles fosiles o la energia nuclear que permite satisfacer la demanda de energia sin producir agua caliente emisiones atmosfericas ceniza desechos radioactivos ni emisiones de CO2 Si el reservorio es realmente una instalacion de usos multiples es decir si los diferentes propositos declarados en el analisis economico no son mutuamente inconsistentes los otros beneficios pueden incluir el control de las inundaciones y la provision de un suministro de agua mas confiable y de mas alta calidad para el riego y para su uso domestico e industrial La intensificacion de la agricultura localmente mediante el uso del riego puede a su vez reducir la presion que existe sobre los bosques primarios los habitats intactos de la fauna y las areas en otras partes que no sean adecuadas para la agricultura Asimismo las represas pueden crear pesca en el reservorio y posibilidades para produccion agricola en el area del reservorio que pueden mas que compensar las perdidas sufridas por estos sectores debido a su construccion Vease tambien Editar Portal Energia Contenido relacionado con Energia Central minihidraulica Energia hidraulica Generacion de energia electrica Proyecto hidroelectrico Turbina hidraulicaReferencias Editar Complejo Hidroelectrico Palomino Archivado desde el original el 31 de agosto de 2010 Itaipu e a maior hidreletrica do mundo em geracao de energia Globo com en portugues 20 de enero de 2011 Consultado el 9 de diciembre de 2011 Libro de Consulta para Evaluacion Ambiental Volumen I II y III Trabajos Tecnicos del Departamento de Medio Ambiente del Banco Mundial Complejo Hidroelectrico SabanetaBibliografia EditarMATAIX Claudio Turbomaquinas Hidraulicas CAPUTO Carmelo Gli Impianti convertitori di Energia Manuale dell Ingegnere Edicion 81 Editado por Ulrico Hoepli Milano 1987 ISBN 88 203 1430 4 Handbook of Applied Hydraulics Library of Congress Catalog Card Number 67 25809 Engenharia de Recursos Hidricos Ray K Linsley amp Joseph B Franzini Editora da Universidade de Sao Paulo e Editora McGraw Hill do Brasil Ltda 1978 Handbook of Applied Hydrology A Compendium of Water resources Tecnology Ven Te Chow Ph D Editor in Chief Editora McGraw Hill Book Company ISBN 07 010774 2 1964 Hidraulica de los Canales Abiertos Ven Te Chow Editorial Diana Mexico 1983 ISBN 968 13 1327 5Enlaces externos Editar Wikimedia Commons alberga una categoria multimedia sobre Central hidroelectrica Wikilibros alberga un libro o manual sobre Impactos ambientales Proyectos hidroelectricos Endesa Educa Central hidroelectrica Datos Q15911738 Multimedia Hydroelectric power plantsObtenido de https es wikipedia org w index php title Central hidroelectrica amp oldid 137798070, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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