Entre las energías renovables que más tiempo vienen desarrollando proyectos de ingeniería con excelentes resultados tenemos a la Energía Hidráulica. Por medio de esta energía renovable se logra obtener electricidad por que permite almacenar gran cantidad de agua dulce en embalses. A lo largo de los años y múltiples experiencias se han determinado una serie de Ventajas y Desventajas de la Energía Hidráulica. Te invito a conocer más en este artículo sobre la Energía Hidráulica.
La Energía Hidráulica
Como su nombre lo indica, la Energía Hidráulica es obtenida del agua. Para lograr esto se almacena en los embalses gran cantidad de agua proveniente de los cauces de los ríos. Estos embalses se construyen en zonas geográficas específicas denominados “Valles” por los que pasa un río con gran caudal de agua. Estos embalses o represas que son construidos tienen doble propósito.
Uno de estos objetivos es que la represa o embalse funciona como un lugar de acopio o almacenaje de gran cantidad de agua del río de gran caudal. Esta es un embalse de grandes dimensiones, que para su funcionamiento se diseña un sistema que permite que el agua almacenada caiga desde el punto más alto de la represa. Cuando el agua está cayendo pasa por diferentes turbinas que giran por la fuerza del agua que cae. Esto trae como consecuencia que se produzca electricidad por la caída del agua que hace girar las turbinas, debido a esto se le denomina Energía Hidráulica.
Ventajas
La ventaja inicial de este tipo de energía denominada Energía Hidráulica o hidroeléctrica, es que es una energía renovable. La misma se caracteriza porque su obtención ocurre por la caída del agua a una gran altura y su fricción que hace que se muevan unas turbinas y producir electricidad, esta agua es producida por el ciclo natural del agua donde ocurre la transpiración, evaporación y precipitación y, por esto es una energía que se produce en gran parte por la naturaleza de manera continua. Su uso, no resulta en el agotamiento de un recurso aunque si se tienen que tomar ciertas condiciones.
Es renovable y limpia
Es una energía renovable que se obtiene del ciclo natural del agua que se deposita en los ríos, además es una energía limpia. Se denomina energía limpia porque su uso no resulta en la producción de residuos mientras se genera electricidad. Esto permite obtener energía sin producir desechos físicos ni químicos, ni liberar gases de efecto invernadero.
Producción de energía estable
Este tipo de energía renovable también, tiene la ventaja que produce electricidad de manera constante. Al compararle con el uso de las energías eólica y solar para generar electricidad, se observará que los días que el viento no sea tan fuerte o el día este nublado la producción de electricidad se detiene. Esto no llega a pasar con la generación de electricidad por la energía hidráulica.
Esto porque el agua que se utiliza para producir electricidad proviene del agua de lluvia, y cabe destacar que esta agua de lluvia ha sido almacenada previamente en los embalses. Entonces, si la represa está siendo bien manejada y mantenida, si ocurre que no está lloviendo con frecuencia algunos días, esto no impide que se siga produciendo electricidad, debido que se tiene suficiente agua almacenada.
Producción de electricidad flexible
Así como es una energía que puede ser muy constante en su producción, también puede ser una energía con una producción flexible y adaptable. Para lograr esto, se debe realizar un buen mantenimiento y manejo planificado con el objetivo de regular el flujo de agua que se almacenar para luego dejar caer sobre las turbinas y, de esta manera permitir que las turbinas produzcan mayor o menor energía dependiendo lo que se estime usar cada momento.
Energía segura
Es una energía muy segura, por no producir residuos contaminantes que puedan dañar la salud o sea un potencial de posibles accidentes durante la generación de electricidad, como sucede con las centrales o reactores nucleares donde también se produce electricidad, pero a partir de un mineral radioactivo. Esto quiere decir que la Energía Hidráulica es una de las fuentes de energía más segura que han desarrollado y se puede utilizar.
Desventajas
Si bien la Energía Hidráulica tiene muchas ventajas durante su productividad, su instalación y construcción de las represas pueden impactar el ambiente y condiciones socio económicas en los lugares donde se proyecte o ejecute un proyecto de tan grandes envergaduras. A continuación se muestran algunas desventajas.
Las lluvias y las sequías
Las marcadas estaciones de sequía es una de su mayor desventaja. Si bien la Energía Hidráulica es una energía renovable, el manejo de la materia prima para producir Energía Hidráulica no depende del hombre, ya que tiene una relación directa que depende de las estaciones de lluvia y sequía. Ocurriendo, que es una energía que puede ofrecer muy buena producción de electricidad en los periodos de lluvias abundantes y, no ser así en los periodos de sequía. El éxito en estos tiempos de sequía dependerá del buen manejo del agua almacenada y planificación adecuada para satisfacer las demandas de energía.
Ubicación de la Represa
La selección de un lugar oportuno para desarrollar y construir una represa es vital para su buen funcionamiento. A diferencia de lo que ocurre con un proyecto para generar energía a partir de la energía solar o energía del viento o eólica. La escogencia de un buen lugar para construir una represa hidráulica permitirá, instalar varias centrales hidráulicas a lo largo de un mismo río, ubicadas en sitios con una buena altura para que la caída de agua pueda ser útil.
Impacto ambiental negativo
Una de sus mayores desventajas que se tiene que tomar en cuenta cuando se analiza la Energía Hidráulica, es que siendo una fuente de energía eléctrica limpia y renovable, esta se logra luego de un impacto negativo al ambiente, sobre todo a los ecosistemas de los ríos. Para ejecutar un proyecto para hacer uso de la energía hidráulica, se tiene que construir una central hidráulica, con su respectiva represa.
Para esto, se corta el flujo natural del río y para lograr esto se tiene que impactar de manera negativa los recursos naturales del lugar seleccionado, tales como: animales, plantas, y todos los componentes de ese ecosistema. Esto se debe a que la construcción de una represa y una central hidráulica, tiene como consecuencia la transformación total de un ecosistema terrestre (natural) en un ecosistema acuático (artificial). Que si bien, se justifica por el proyecto que se desarrollará en ese lugar redundará en un impacto positivo para lograrlo y se impacta al ambiente de manera negativa.
Alta inversión económica
Una nueva Desventaja de un proyecto para aprovechar la Energía Hidráulica es que su costo económico para llevarlo a cabo es bastante alto. Para construir centrales hidráulica junto a los embalses, se tiene que proyectar un alto costo económico y llevar a cabo un plan de ejecución por varios años. Esto porque se tiene que planificar en función a los tiempos que lleva desde su diseño inicial hasta que se empieza ejecutar y poner en funcionamiento. Aunque los costos de inversión son altos una vez que la central de Energía Hidráulica empieza a funcionar, la energía eléctrica que se produce a partir de la Energía Hidráulica es bastante económica.
Energía Hidráulica en el mundo
La generación de energía eléctrica a partir de la Energía Hidráulica, por la grandes ventajas que esta presenta ha conllevado se use en diferentes países. Por ser una fuente de electricidad proveniente de una energía renovable, alrededor de un 67% de países en el ámbito mundial, se proveen de electricidad a partir de la misma. Este tipo de energía permite cumplir el Acuerdo de París, para ayudar a disminuir el efecto del cambio climático. En el mundo existen varias centrales eléctricas de interés, son estas:
Tres Gargantas en China
La central eléctrica Tres Gargantas fue construida Yichang en la provincia de Hubei, en China, con una potencia instalada de 22.500MW. Es la represa de mayor tamaño en el ámbito mundial, se abastece del agua del río Yangtsé, es manejada por su propietario Three Gorges Corporation por medio de su filial China Yangtze Power.
La inversión para desarrollar el proyecto fue de 18.000 millones de euros y, se inició en 1993 y se culminó en el año 2012. La altura de la presa es de 181 metros de altura y su longitud es de 2.335 metros de largo. Fue diseñada y construida como parte del proyecto Tres Gargantas, formada por una central hidroeléctrica que cuenta con 32 turbinas de 700 MW y, además dos unidades generadoras de 50 MW. El año 2014 estableció un record mundial al producir 98,8 TWh. Esto implica que logra suministrar electricidad a nueve provincias y dos ciudades, entre estas Shangai.
Central Hidroeléctrica de Itaipú en Brasil
Esta central hidroeléctrica tiene una eficacia instalada de 14.000 MW., fue construida en el río Paraná compartiendo la frontera entre Brasil y Paraguay, es operada por la empresa Itaipú Binacional. Para su construcción fue invertido alrededor de 15.000 millones de euros, iniciando este proyecto en 1975 y culminada su construcción en 1982.
La central hidroeléctrica de Itaipú genera alrededor de 17,3% de energía eléctrica demandada en Brasil y el 72,5% de la energía eléctrica de Paraguay. Esta central está formada con 20 unidades generadoras con una capacidad individual de 700 MW, en el año 2014 alcanzó una producción semejante a la de Tres Garganta de China, cuando alcanzó los 98,5 TWh, por consiguiente se posiciono en colíder mundial en cuanto a generación de energía.
Central hidroeléctrica de Xiluodu
Esta central hidroeléctrica de Xiluodu se abastece de las aguas del río Jinsha, que es afluente del río Yangtze en su cuenca superior, localizada en el centro de la provincia de Sichuan, es la segunda represa de China y la tercera de mayor capacidad del mundo. En el año de 2014 su capacidad instalada llegó a 13.869 MW luego de instalada las dos últimas turbinas de generación. Forma parte de los proyectos llevado a cabo por Three Gorges Project Corporation y fue diseñada y construida para producir 64 TWh de electricidad anual, cuando este 100% operativa.
Para su construcción se invirtió unos 5.500 millones de euros y se empezó a construir en el año de 2.005, iniciando su funcionamiento en julio del año 2013. Está equipada con 18 generadores de turbinas Francis de una capacidad de 770 MW cada una y consta de un generador refrigerado por aire con 855,6 MVA de salida.
Central hidroeléctrica de Guri en Venezuela
La central hidroeléctrica de Guri, también recibe el nombre de central hidroeléctrica Simón Bolívar, está ubicada en el cuarto lugar del mundo por su capacidad instalada de 10.235 MW. Fue construida en el río Caroní, localizada en el estado Bolívar en el sudeste de Venezuela, su propietaria y operadora es la empresa Electrificación del Caroní C.A (EDELCA).
La construcción de esta central hidroeléctrica se llevó a cabo en dos etapas, la primera etapa se inició en el año de 1963 y culminada el año de 1978 y la segunda etapa fue culminada en 1986. Fue construida con 20 unidades de generación con diferentes capacidades que van entre los 130 MW y los 770 MW.
En el año de 2007 y 2009 fue contratada la empresa Alstom para la renovación de cuatro unidades de 400 MW y cinco de 630 MW y, en el año 2007 la empresa Andritz también recibió un contrato para proveer cinco turbinas Francis de 770MW. Una vez realizadas las renovaciones de los equipos la central hidroeléctrica Guri logró llegar a un suministro eléctrico de más de 12.900 GW/h.
Central hidroeléctrica de Tucuruí en Brasil
Esta central hidroeléctrica de Tucuruí fue construido en el río Tocantins, en Tucuruí en el estado de Pará, Brasil. En la actualidad ocupa el quinta central hidroeléctrica de mayor capacidad en el planeta por su generación de 8.370 MW. La inversión para llevar a cabo el proyecto de construcción de esta central fue de 4.000 millones de euros, este proyecto se inició en 1975 y culminado en 1984, consta de 12 unidades generadoras con una capacidad cada una de 330 MW y dos unidades auxiliares de 25MW.
Durante la construcción de la segunda fase iniciada en 1998 y que culminó a finales de 2010, y se instalaron 11 unidades de generación con una capacidad de generación de 370 MW cada una. Hoy en día esta central provee electricidad a la localidad de Belém y sus alrededores. Los equipos de esta etapa los suministraron por el consorcio Alstom, GE Hydro, Inepar-Fem y Odebrecht.
Central hidroeléctrica Grand Coulee en los Estados Unidos
La central hidroeléctrica de Grand Coulee con una capacidad de 6.809 MW fue construida en tres fases en el río Columbia en Washington, Estados Unidos, es la sexta central hidroeléctrica más grande del planeta. Su construcción se realizó en tres fases y se inició su funcionamiento el año de 1941, llegando a una capacidad de generación de energía eléctrica anual de 24 TW. Fue construida a partir del año de 1933, tiene tres plantas de energía y una presa de gravedad de hormigón con una altura de 168 metros y 1.592 metros de longitud.
Su equipamiento entró en funcionamiento en 1950, tiene instalada 18 turbinas Francis de 125 MW y además tiene tres unidades adicionales 10 MW. En el año de 1967, se comenzó a construir la tercera fase y culminó con la ejecución de sus seis unidades entre los años de 1975 hasta 1980, equipadas con tres turbinas de 805 MW y otras tres de 600 MW.
Central hidroeléctrica de Xiangjiaba en China
La central Xiangjiaba es la última etapa del desarrollo en cascada en aguas abajo del río Jinsha en el Condado de Yibin y el Condado Shuifu. Se encuentra construida a 33 kilómetros aguas arribas de la ciudad de Yibin y 2,5 kilómetros del Condado de Shuifu. Sus equipos son ochos turbinas Francis, cuatro con una capacidad de 812 MW y cuatro de 800MW, para un total de 6.448 MW de capacidad instalada, para una producción anual de energía de 30,7 TWh.
Esta central tiene un almacenamiento de 380 metros y una reserva de 370 metros. Esta represa es del tipo de regulación temporal y una capacidad de almacenamiento total de 5. 163 millones de metros cúbicos y una capacidad de regulación de 903 millones de metros cúbicos. La planificación para la construcción de este proyecto se inició en el año de 2004, y fue en el año de 2006 que oficialmente inició sus obras. Durante el año de 2012 fueron puestas en funcionamientos el primer grupo de turbinas, esta central hidroeléctrica fue terminada en el año 2015.
Central hidroeléctrica de Longtan en China
La central hidroeléctrica de Longtan fue construida en el río Hogshui en Tian’e, en la región Guangxi en China, tiene una capacidad de generación de 6.300MW. Fue diseñada por Hydrochina Zhongnan Engineering y su construcción estuvo a cargo de Sinohydro, es propiedad de Longtan Hydropower Development. Está equipada con nueve unidades generadoras Francis de 700MW. Su construcción se inició en mayo de 2007 y su operatividad total se inició en el año de 2009. Tiene una capacidad anual de 18,7 TWh. Ocupa el octavo lugar entre las represas más grandes del planeta.
Central hidroeléctrica de Sayano-Shushenskaya en Rusia
Esta central hidroeléctrica Sayano-Shushenskaya, se encuentra ubicada en el río Yenisei en Sayanogorsk en Jakasia, Rusia siendo la novena central eléctrica más grande del mundo. Tiene una capacidad de 6.400MW y, está siendo operada por RusHydro. Empezó su construcción en 1963 y culminó en 1978, cuenta con 10 unidades generadoras Francis con una capacidad cada una de 640 MW, esto resulta en la generación de 23,5 TWh de energía por año.
La central hidroeléctrica Sayano-Shushenskaya, destina de su producción anual de energía el 70% a cuatro fundiciones de aluminio en Siberia. En el año 2009 esta central hidroeléctrica fue cerrada debido a un accidente que dañó el sistema de turbinas. El año de 2010, inició de nuevo su funcionamiento, en la actualidad se pretende instalar 10 nuevas unidades con 96,6% de eficiencia.
Central hidroeléctrica de Krasnoyarsk en Rusia
La central hidroeléctrica de Krasnoyarsk fue construida en el río Yenisei, en Divnogorsk en Rusia, y ocupa el décimo lugar por su capacidad de generación de 6.000 MW de energía. Fue construida en 1956 y se terminó de construir el año de 1972, su construcción cuenta con un embalse de hormigón de una altura de 124 metros y una dimensión de 1.065 metros, está equipada con 12 unidades generadoras Francis con una capacidad cada una de 500 MW. Es operada por JSC Krasnoyarsk HPS. Produce una capacidad anual de 18,4 TWh.
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