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Una central hidroeléctrica es un complejo de diferentes estructuras y equipos especiales. Las centrales hidroeléctricas se construyen en ríos donde hay una afluencia constante de agua para llenar la presa y el embalse. Estas estructuras (presas), creadas durante la construcción de centrales hidroeléctricas, son necesarias para concentrar un flujo constante de agua, que se convierte en energía eléctrica con la ayuda de equipos especiales para centrales hidroeléctricas.
Hay que tener en cuenta que la elección del lugar de construcción desempeña un papel importante en la eficiencia de una central hidroeléctrica. Es necesario que se den dos condiciones: que se garantice un suministro de agua ininterrumpido y que el ángulo de la pendiente del río sea elevado.
¿Cómo funciona una central hidroeléctrica?
El funcionamiento de una central hidroeléctrica es bastante sencillo. Las estructuras hidráulicas erigidas proporcionan una cabeza de agua constante que se entrega a las palas de la turbina. La presión pone en movimiento la turbina, que hace girar los generadores. Los generadores producen electricidad, que luego se transporta al consumidor a través de líneas eléctricas de alta tensión.
El principal reto de una estructura de este tipo es garantizar una cabeza de agua constante, lo que se consigue construyendo una presa. Concentra un gran volumen de agua en un solo lugar. En algunos casos, se utiliza un flujo de agua natural, y a veces se utilizan conjuntamente una presa y una derivación (flujo natural).
En el propio edificio se encuentran los equipos de la central hidroeléctrica, cuya principal tarea es convertir la energía mecánica del movimiento del agua en energía eléctrica. Esta tarea se confía al generador. También se utilizan equipos adicionales para controlar el funcionamiento de la planta, la aparamenta y los centros de transformación.
Capacidades de una central hidroeléctrica
Existen varios tipos de centrales hidroeléctricas que pueden clasificarse según su capacidad de generación:
- Muy potente: con una capacidad de generación de más de 25 MW
- Media: produce hasta 25 MW
- Pequeña: hasta 5 MW
La capacidad de una central hidroeléctrica depende principalmente del caudal de agua y de la eficiencia del generador que se utiliza en ella. Pero incluso la planta más eficiente no podrá producir grandes cantidades de electricidad si la altura del agua es baja. También hay que tener en cuenta que la capacidad de una central hidroeléctrica no es constante. Por razones naturales, el nivel de agua de una presa puede aumentar o disminuir. Todo ello repercute en la cantidad de electricidad producida.
Las funciones de la presa
El elemento más complejo, más grande y generalmente más básico de cualquier central hidroeléctrica es la presa. Es imposible entender qué es una central hidroeléctrica sin comprender cómo funcionan las presas. Son enormes ataguías que retienen el flujo de agua. Según su diseño, pueden variar: hay presas de gravedad, de arco y otras estructuras, pero su finalidad es siempre la misma: retener un gran volumen de agua. Es la presa que concentra un flujo de agua constante y potente, dirigiéndose a las palas de una turbina que hace girar un generador. Esto, a su vez, genera energía eléctrica.
La tecnología en una central hidroeléctrica
Como ya sabemos, una central hidroeléctrica se basa en el uso de la energía mecánica de la caída del agua, que luego se transforma en energía eléctrica mediante una turbina y un generador. Las turbinas pueden instalarse en una presa o cerca de ella. En algunos casos se utiliza una tubería por la que se hace pasar el agua por debajo del nivel de la presa a alta presión.
Hay varios indicadores de la capacidad de cualquier central hidroeléctrica: el caudal de agua y la altura hidrostática. Esta última se determina por la diferencia de elevación entre el punto de partida y el punto final de la caída libre del agua. Cuando se diseña una central eléctrica, todo el diseño se basa en uno de estos indicadores.
Las tecnologías actuales de generación de electricidad permiten alcanzar altos rendimientos en la conversión de energía mecánica en energía eléctrica. A veces es varias veces mayor que en las centrales térmicas. Este alto rendimiento se consigue gracias a los equipos usados en las centrales hidroeléctricas. Son fiables y relativamente fáciles de utilizar. Además, debido a la falta de combustible y a la gran cantidad de calor generado, la vida útil de estos equipos es bastante larga. Las averías son extremadamente raras. Se cree que la vida útil mínima de los grupos electrógenos y las estructuras en general es de unos 50 años. Pero en realidad, las centrales hidroeléctricas que se construyeron en los años treinta siguen funcionando con bastante éxito en la actualidad.
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