¿Qué es una central hidroeléctrica?

Una central hidroeléctrica es una instalación que genera energía eléctrica renovable a partir de la energía hidráulica, la energía cinética y potencial del agua. En términos generales, se aprovecha un curso de agua (natural o artificial), con una caída a gran altura (por la energía potencial) para mover una turbina hidráulica de un generador eléctrico rotativo y generar electricidad.

¿Cómo funciona una central hidroeléctrica?

La forma en la que se obtiene energía eléctrica en una central hidroeléctrica es muy sencilla de comprender si se tienen en cuenta las etapas en las que se divide el procedimiento.

El primer paso es construir una presa en el cauce de un río para crear un embalse que almacene grandes volúmenes de agua, proporcionando la energía potencial necesaria para generar electricidad y, más importante aún, garantizar que sea constante.
El agua del embalse se libera de forma controlada a través de compuertas, lo que permite regular el flujo hacia las turbinas en función de cuál sea la demanda energética.
Este proceso permite que el agua liberada se dirija mediante conductos o tuberías hacia las turbinas de la central hidroeléctrica, que, al girar, transforman la energía cinética del flujo en energía mecánica de rotación.
Los generadores eléctricos acoplados a las turbinas convierten la energía mecánica en electricidad, que es transportada a través de líneas de transmisión hacia los centros de consumo.

Tipos de centrales hidroeléctricas

Ya sabemos qué es una central hidroeléctrica y cuál es su funcionamiento, ¡así que ahora toca dejar claro de qué clases existen y en qué se diferencian!

Central de pasada: en este caso, no existe ningún embalse ni acumulador de agua. Simplemente se coloca una turbina en el caudal del río o arroyo, para producir electricidad cuando el agua pase.
Central de embalse: es el tipo más conocido. Aquí se utiliza un embalse, que puede ser natural o artificial (construyendo una presa), que acumula el agua de un río o arroyo. Para generar electricidad, se coloca la turbina para aprovechar la caída del agua de vuelta al río, generando electricidad. Su mayor ventaja es que se puede controlar el caudal del agua y la cantidad gracias a las compuertas y válvulas de control de flujo del agua, produciendo así más o menos electricidad según la demanda (además de servir para almacenar agua).
Central de acumulación por bombeo: es similar al anterior, pero con dos embalses: uno arriba y otro abajo. El embalse de arriba es estándar y el de abajo sirve como reserva energética. Las turbinas no solo sirven para generar electricidad, ya que también pueden bombear el agua río arriba. Si hay mucha demanda energética, el agua del embalse inferior puede subir hacia arriba y volver a caer para generar más electricidad. Esto hace que funcione en un circuito cerrado, aunque se necesita una fuente de energía adicional (por ejemplo, la eólica), para accionar las turbinas y que salga rentable.

El resultado es una fuente de energía renovable y sostenible, con bajas emisiones, alta eficiencia y costos de mantenimiento relativamente bajos. El único inconveniente es que la construcción de presas y embalses tiene un gran impacto ambiental, además de desplazar algunas poblaciones y perder tierras agrícolas en el proceso.

¿Cuáles son las partes de una central hidroeléctrica?

Entender de qué partes dispone una central hidroeléctrica y cuál es la función de cada una de ellas es fundamental para comprender tanto su funcionamiento como el porqué de su eficiencia.

La presa es una estructura que retiene el agua del río, dando lugar a un embalse que almacena los recursos hídricos necesarios para generar energía siguiendo este método.
El embalse, que es como se denomina al cuerpo de agua que se acumula tras los muros de la presa, y que proporciona la energía potencial necesaria para el proceso.
Las tomas de agua, que son las encargadas de controlar y dirigir el flujo de agua hacia las turbinas, evitando además el paso de elementos extraños que pueden entorpecer o dañar las instalaciones de la central hidroeléctrica.
Tuberías forzadas, como se denomina a los conductos que transportan el agua desde las tomas hasta las turbinas.
Turbinas hidráulicas, dispositivos que transforman la energía del movimiento del agua en energía mecánica al girar.
Generadores eléctricos, máquinas que están acopladas a las turbinas y que convierten la energía mecánica en energía eléctrica.
Los transformadores, equipos que elevan la tensión de la electricidad que se genera para su transmisión a largas distancias.
Por último están las líneas de transmisión, que son redes de cables que transportan la electricidad desde la central hidroeléctrica hasta los puntos de consumo, como viviendas o empresas.

¿Dónde se utiliza la energía creada en una central hidroeléctrica?

Una vez que se ha obtenido la electricidad, pasa a un transformador, que aumenta la tensión de la corriente y reducir su intensidad, con el fin de ser transportada a la red eléctrica sin pérdidas.

Cuando se ha transportado, se reduce su tensión en otro transformador, bajando el voltaje a baja tensión. Al hacerlo, ya se puede utilizar en la red eléctrica, utilizándose en los mismos lugares que el resto de la electricidad generada por otras fuentes, es decir, en los hogares, comercios o industrias.

Ventajas de una central hidroeléctrica

Las centrales hidroeléctricas ofrecen infinidad de beneficios que las convierten en una opción muy atractiva a la hora de generar energía eléctrica a partir de fuentes renovables.

Al utilizar el ciclo natural del agua, este tipo de instalaciones se sirven de una fuente inagotable de energía que además no contamina.
Una vez construidas, no generan grandes gastos de funcionamiento ni mantenimiento.
Una central hidroeléctrica se adapta a la perfección a las variaciones en la demanda eléctrica.
Además, la construcción de embalses puede aprovecharse para realizar actividades recreativas, para el riego agrícola o el control de inundaciones.

Aunque la energía solar es la más popular en los últimos años debido a las ayudas existentes y a lo fácil que resulta instalar paneles solares fotovoltaicos en cualquier tejado, las centrales hidroeléctricas siguen siendo una gran opción para surtir de energía 100% verde a grandes poblaciones.

Central hidroeléctrica