energía hidroeléctrica
La energía hidroeléctrica (del griego antiguo ὑδρο -, [1] "agua"), también conocida como energía hidráulica, es el uso de agua que cae o corre rápidamente para producir electricidad o alimentar máquinas. Esto se logra convirtiendo el potencial gravitacional o la energía cinética de una fuente de agua para producir energía. [2] La energía hidroeléctrica es un método de producción de energía sostenible . La energía hidroeléctrica ahora se usa principalmente para la generación de energía hidroeléctrica y también se aplica como la mitad de un sistema de almacenamiento de energía conocido como hidroelectricidad de almacenamiento por bombeo.. La energía hidroeléctrica es una alternativa atractiva a los combustibles fósiles , ya que no produce directamente dióxido de carbono u otros contaminantes atmosféricos y proporciona una fuente de energía relativamente constante. Sin embargo, tiene desventajas económicas, sociológicas y ambientales y requiere una fuente de agua suficientemente energética, como un río o un lago elevado . [3] Instituciones internacionales como el Banco Mundial ven la energía hidroeléctrica como un medio bajo en carbono para el desarrollo económico . [4]
Desde la antigüedad, la energía hidroeléctrica de los molinos de agua se ha utilizado como fuente de energía renovable para el riego y el funcionamiento de dispositivos mecánicos, como molinos , aserraderos , fábricas textiles , martillos perforadores , grúas de muelle, elevadores domésticos y molinos de mineral . Un trampantojo , que produce aire comprimido a partir del agua que cae, a veces se usa para alimentar otras máquinas a distancia. [5] [2]
Un recurso hidroeléctrico puede evaluarse por su potencia disponible . La potencia es una función de la carga hidráulica y el caudal volumétrico . La cabeza es la energía por unidad de peso (o unidad de masa) de agua. [6] La altura estática es proporcional a la diferencia de altura por la que cae el agua. La cabeza dinámica está relacionada con la velocidad del agua en movimiento. Cada unidad de agua puede hacer una cantidad de trabajo igual a su peso por cabeza.
La potencia disponible del agua que cae se puede calcular a partir del caudal y la densidad del agua, la altura de la caída y la aceleración local debida a la gravedad:
A modo de ilustración, la potencia de salida de una turbina con una eficiencia del 85 %, con un caudal de 80 metros cúbicos por segundo (2800 pies cúbicos por segundo) y una altura de 145 metros (476 pies), es de 97 megavatios: [nota 1 ]
Los operadores de centrales hidroeléctricas comparan la energía eléctrica total producida con la energía potencial teórica del agua que pasa por la turbina para calcular la eficiencia. Los procedimientos y definiciones para el cálculo de la eficiencia se dan en códigos de prueba como ASME PTC 18 e IEC60041. Las pruebas de campo de las turbinas se utilizan para validar la garantía de eficiencia del fabricante. El cálculo detallado de la eficiencia de una turbina hidroeléctrica tiene en cuenta la pérdida de carga debido a la fricción del flujo en el canal de energía o tubería forzada, el aumento del nivel del agua de descarga debido al flujo, la ubicación de la estación y el efecto de la gravedad variable, la temperatura del aire y la presión barométrica , la densidad del agua a temperatura ambiente y las altitudes relativas de la cámara de carga y la cámara de cola. Para cálculos precisos, se deben considerar los errores debidos al redondeo y el número de dígitos significativos de las constantes. [7]
.jpg){kind=link}
.jpg/440px-The_Dam_(2890371280).jpg)
