Como funciona un generador hidroelectrico

Función del generador en una central hidroeléctrica

El Reino Unido genera actualmente (2011) alrededor del 1,5% de su electricidad a partir de sistemas hidroeléctricos. Aunque el potencial de desarrollo a gran escala es limitado, hay margen para explotar de forma sostenible los recursos hidroeléctricos a pequeña escala que nos quedan.

La energía hidroeléctrica es la energía derivada de la corriente de agua. Puede proceder de ríos o de instalaciones artificiales, en las que el agua fluye desde un embalse de gran altura hacia abajo a través de un túnel y se aleja de una presa.

Las turbinas situadas en el flujo de agua extraen su energía cinética y la convierten en energía mecánica. Esto hace que las turbinas giren a gran velocidad, impulsando un generador que convierte la energía mecánica en energía eléctrica.

Las centrales hidroeléctricas de pasada utilizan el caudal natural de un río, donde una presa puede mejorar la continuidad del flujo. Tanto los sistemas de almacenamiento como los de pasada pueden ser sistemas de desvío, en los que el agua se canaliza desde un río, lago o embalse hasta una central remota que contiene la turbina y el generador.

El almacenamiento por bombeo incorpora dos embalses. En momentos de baja demanda, generalmente por la noche, se utiliza electricidad para bombear agua del embalse inferior al superior. Esta agua se libera entonces para crear energía en un momento en que la demanda, y por tanto el precio, es alto. Aunque no se considera una energía renovable (por su dependencia de la electricidad), la acumulación por bombeo es muy buena para mejorar la eficiencia energética global.

Ventajas de la energía hidroeléctrica

En el mundo moderno, la electricidad es una parte esencial de la vida cotidiana. De hecho, probablemente sea imposible contar todas las formas en que utilizamos la electricidad. Desde que nos levantamos utilizamos la electricidad para tostar el pan, escuchar la radio o refrigerar nuestro zumo de naranja. La electricidad alimenta las luces de las aulas y oficinas donde trabajamos. La ropa que vestimos, incluso los coches que conducimos, están fabricados por máquinas que utilizan electricidad.

Para ver de dónde viene la electricidad sólo tenemos que mirar dentro de un cable de aluminio. El problema es que lo que buscamos es demasiado pequeño para verlo. Pero si pudiéramos mirar más allá de la cubierta protectora, más allá de la superficie brillante del alambre de aluminio, veríamos que el alambre está formado por partículas diminutas. Son átomos, los componentes básicos de los que está hecho todo el universo.

Si pudieras observar un átomo de cerca, verías que el propio átomo está formado por partículas aún más pequeñas. Algunas de estas partículas se llaman electrones. Normalmente, los electrones giran alrededor del centro o núcleo del átomo. Sin embargo, a veces los electrones salen de la órbita exterior del átomo. Estos electrones se convierten en electrones “libres”.

Cómo se produce la hidroelectricidad paso a paso

Con la llamada mundial a la acción para reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles, la hidroelectricidad se está convirtiendo en una fuente de energía cada vez más importante. Al ser una de las fuentes de energía renovable más constantes y fiables, los proyectos hidroeléctricos continuarán durante mucho tiempo en el futuro.

La energía hidroeléctrica es una de las formas más baratas de generar electricidad y es utilizada por más de 60 países de todo el mundo, cubriendo la mitad de su demanda de electricidad. Además, ofrece las ventajas añadidas de ser una fuente de energía limpia, proporcionar energía “a la carta” y crear miles de puestos de trabajo en todo el mundo.

La energía hidroeléctrica es energía generada a partir de fuentes de agua como el océano, los saltos de agua y los ríos. Como el agua se mueve constantemente a lo largo de un ciclo global, su movimiento puede aprovecharse para generar electricidad o accionar maquinaria. Como el agua es un recurso infinito, su ciclo proporciona un sistema de recarga sin fin, lo que la convierte en una fuente de energía renovable.

Hay varios tipos de instalaciones hidroeléctricas y todas se alimentan del movimiento del agua que fluye. Se utilizan turbinas y generadores para convertir la energía cinética del agua en electricidad, que luego se introduce en la red eléctrica para abastecer a hogares, empresas e industrias.

¿Cómo produce electricidad un generador hidroeléctrico?

La gente tiene una larga historia de uso de la fuerza del agua que fluye en arroyos y ríos para producir energía mecánica. La energía hidroeléctrica fue una de las primeras fuentes de energía utilizadas para la generación de electricidad, y hasta 2019, la energía hidroeléctrica fue la mayor fuente de generación total anual de electricidad renovable de Estados Unidos.

En 2021, la hidroelectricidad representó alrededor del 6,3% de la generación total de electricidad a escala de servicios públicos1 de Estados Unidos y el 31,5% 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 a partir de otras fuentes.

La cantidad de precipitaciones que desaguan en los ríos y arroyos de una zona geográfica determina la cantidad de agua disponible para producir energía hidroeléctrica. Las variaciones estacionales en las precipitaciones y los cambios a largo plazo en los patrones de precipitaciones, como las sequías, pueden tener grandes efectos en la disponibilidad de producción hidroeléctrica.

Dado que 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 de elevación -o caída, y a menudo denominado altura- de un punto a otro determinan la cantidad de energía disponible en el agua en movimiento. En general, cuanto mayor es el caudal de agua y más alta la altura, más electricidad puede producir una central hidroeléctrica.