Energía hidroeléctrica
Schluchseewerk AG
Esta central hidroeléctrica combinada de bombeo y embalse en Häusern, Alemania, produce un promedio anual de alrededor de 120 millones de KWh de electricidad.
Las centrales hidráulicas pueden distribuir energía durante más de 100 años con fiabilidad y a precios bajos. La alta seguridad de funcionamiento, de abastecimiento y la supresión de los costes de combustibles a largo plazo ofrecen una posibilidad económica para garantizar los suministros básicos de electricidad. Dado que las centrales hidráulicas, dependiendo del tipo, almacenan la energía y que, en caso de necesidad, pueden suministrar electricidad con rapidez, contribuyen de manera importante a la estabilidad de la red. Las centrales hidráulicas reducen la dependencia y los riesgos de la importación de energía, y en zonas sin un amplio suministro energético, son la base para su desarrollo económico.
Las empresas alemanas desarrollan, instalan y fabrican centrales hidráulicas desde hace más de 100 años. La larga experiencia de estas empresas constituye la base de la excelente calidad de los productos alemanes. Las centrales hidroeléctricas diseñadas y construidas por las empresas alemanas pueden producir electricidad desde algunos kilovatios hasta varios megavatios. En muchos de los proyectos que actualmente se diseñan en todo el mundo se utiliza la tecnología alemana.
- Turbina Pelton
Tecnologías y aplicaciones
Hay diversos tipos de centrales hidráulicas: Centrales a filo de agua servida, centrales de embalse y centrales de acumulación por bombeo.
A nivel mundial, las centrales a filo de agua servida son las que se utilizan con más frecuencia o también, las centrales de agua fluyente, hidroeléctricas que aprovechan la energía de la corriente de un río. Alcanzan una eficiencia de casi un 94 % y sirven generalmente para cubrir la energía mínima. La potencia se determina por medio de la velocidad de corriente y del nivel del agua. Algunas centrales a filo de agua servida pueden formar diques de agua en caso de una demanda baja de energía para poder utilizarla como reserva cuando haya una demanda superior de electricidad. Una forma especial de la central a filo de agua servida es la central de pasada. En ella se estanca el agua con una compuerta y se dirige a las turbinas con ayuda de un canal separado. Mientras que una central normal a filo de agua servida solamente ofrece una pequeña diferencia de altura entre los niveles de agua superior e inferior, la central de pasada aprovecha la diferencia de altura mayor por medio de los estancamientos de agua.
En las centrales de embalse, se forman embalses de agua en un lago natural o artificial que se dirigirán a la central situada en una zona profunda por medio de tuberías. Dado que las centrales de almacenamiento pueden funcionar independientemente del flujo natural de agua, son adecuadas principalmente para el equilibrio de fluctuaciones en la generación y consumo de energía eléctrica a nivel regional o suprarregional. La central de acumulación por bombeo funciona de manera diferente que la central de embalse. Tiene dos embalses de agua, con una diferencia de nivel, lo mayor posible, con un embalse inferior y otro superior. Si la oferta de electricidad sobrepasa la demanda de electricidad y hay capacidad libre (por ejemplo, por la noche), se bombea el agua del embalse inferior al embalse superior. Allí es donde se vuelve a generar electricidad en tiempos de carga máxima. Para el accionamiento del generador, se utilizan turbinas de impulso, entre otras las turbinas Pelton.
El tipo de turbina utilizada depende del flujo y la altura (presión) del agua. Una de las turbinas más antiguas es la turbina convencional Francis, que se utiliza principalmente en el ámbito de las centrales hidroeléctricas pequeñas. Se utiliza para alturas bajas y caudal medio.
La turbina de tornillo, que funciona según el principio del tornillo de Arquímedes, se puede utilizar también para alturas y rendimientos bajos. Las turbinas Kaplan y las turbinas tubulares se utilizan para alturas bajas y grandes volúmenes de caudal y son adecuadas para una cantidad de agua variable. Son las turbinas comunes para grandes centrales hidroeléctricas con una altura de salto baja: de seis a quince metros. Las turbinas Pelton, mencionadas anteriormente, se utilizan en casos de poco caudal y una gran altura de salto. Las turbinas Banki se utilizan en centrales de poca altura de salto y poco caudal y generalmente tienen un bajo rendimiento.
