¿Qué es y cómo funciona una central hidroeléctrica?

La energía hidroeléctrica se obtiene del aprovechamiento de la energía potencial de una masa de agua situada en un punto de cierta altura del cauce del río, para después convertirse en energía mecánica y finalmente en energía eléctrica en el punto más bajo del cauce del río.

1 . Central hidroeléctrica

Una central hidroeléctrica es un conjunto de instalaciones y equipos electromecánicos, necesarios para transformar la energía potencial hídrica en energía eléctrica y que funciona a todas horas. La energía eléctrica disponible es proporcional al caudal de agua y a la altura del salto.

2 . Partes de una central hidroeléctrica

Una central hidroeléctrica consta de las siguientes partes:

• Presa o azud: se encarga de atajar el río y remansar las aguas (ej: embalse), antes de la contención generando un desnivel en el agua que se aprovecha para la producción de energía. Las presas pueden ser de tierra o de hormigón (la más utilizada).
• Aliviaderos: se encargan de liberar parte del agua detenida sin pasar por la sala de máquinas que puede ser utilizada para necesidades de riego. Se encuentran en la pared principal de la presa y pueden ser de fondo o de superficie. La mayoría del agua se pierde en una cuenca que se encuentra a pie de presa, para evitar que el agua genere deterioros al caer.
• Tomas de agua: se encargan de recoger el agua embalsada para llevarla hasta las máquinas por medios de un canal o tubería forzada. Las tomas de agua presentan unas compuertas para regular la cantidad de agua que llega a las turbinas y unas rejas filtradoras para impedir el paso a elementos extraños (troncos, ramas, etc).
• Casa de maquinas: es donde se ubican las máquinas (turbinas-alternadores, turbina hidráulica, eje y generador eléctrico) y los elementos de regulación y comando. Presenta unas compuertas de entrada y salida que se emplean para poder dejar sin agua la zona de las máquinas en caso de reparación o desmontajes.
• Turbinas hidráulicas: se encarga de aprovechar la energía del agua que pasa a través para producir un movimiento de rotación mediante su propio eje. Existen tres tipos principales la rueda Pelton, la turbina Francis y la turbina Kaplan (o de hélice).
• Transformadores: son dispositivos eléctricos que sirven para aumentar o disminuir la tensión de un circuito eléctrico de corriente alterna manteniendo la potencia.
• Líneas de transporte de energía eléctrica: cableado para transmitir la electricidad producida.

Partes de una central hidroeléctrica (fuente. EducaMadrid).

3 . Tipos de centrales hidroeléctricas

Existen tres tipos de centrales hidroeléctricas según el tipo de aprovechamiento:

• Centrales hidroeléctricas de pasada: son centrales hidroeléctricas que captan agua del río en función del caudal disponible dependiente de las condiciones ambientales y la turbinan. El desnivel entre aguas es reducido y son centrales que requieren un caudal constante.
• Centrales hidroeléctricas con embalse de reserva: son centrales hidroeléctricas que utilizan un embalsamiento de un determinado volumen de aguas “arriba” mediante una presa. El embalse gradúa la cantidad de agua de las turbinas produciendo energía eléctrica durante todo el año independientemente del caudal del río. Este tipo de centrales permite usar la mayor energía producida y los kilovatios hora suelen ser más baratos.
• Centrales hidroeléctricas de bombeo: son centrales hidroeléctricas que presentan dos embalses a distinto nivel y se utiliza cuando se requiere una demanda de energía eléctrica extra. El agua del embalse superior pasa por la turbina y llega al embalse inferior, que vuelve al embalse superior mediante bombeo y en las horas del día en la que no hay tanta demanda de energía.