La Energía Hidráulica en el Mundo
La Energía Hidráulica ha sido utilizada durante Siglos para Producir Energía Mecánica. La Hidroelectricidad comenzó a Desarrollarse en la década de 1880 (Invención de la Turbina en Francia en 1827).
La Capacidad Hidroeléctrica Instalada en Todo el Mundo alcanzó los 1330 GW a finales de 2020, con un aumento del 1,6%, y la Producción Hidroeléctrica fue estimada en 4370 TWh, con un aumento del 1,5%. Las Nuevas adiciones de Capacidad alcanzaron los 21 GW en 2020, frente a los 15,6 GW de 2018. Casi Dos Tercios de estas adiciones se Realizaron en China 13,8 GW; entre los Países que instalaron Nueva Capacidad, sólo Turquía superó el Megavatio 2,5 GW. China domina ampliamente el Ranking de Países por Potencia Instalada con 370,2 GW, es decir, el 27,8% del Total Mundial, seguido de Brasil (109,3 GW). Las Centrales de Bombeo suman 160 GW de Capacidad Instalada y 9000 GWhs de Capacidad de Almacenamiento. Las Nuevas Instalaciones en 2020 alcanzaron 1,5 GW, de los cuales 1,2 GW están en China.
Las Ventajas de la Hidroelectricidad son su carácter Renovable, su Bajo Costo de Operación y sus Bajas Emisiones de Gases de Efecto Invernadero; la Capacidad de Almacenamiento de sus Embalses contribuye a la compensación de las variaciones de la Demanda, así como a las Energías Intermitentes (Eólica, Solar).
Según International Energy Agency (IEA) la Energía Hidráulica o Hidroeléctrica es la 1ª Energía Renovable del Mundo y la 6ª de Todas las Energías Combinadas, después del Petróleo (31,1%), el Carbón (28,9%), el Gas (21,4%), la Energía Nuclear (4,8%) y los Biocombustibles y la Biomasa (10,02%), es por Tanto la 1ª Fuente de Energía Renovable del Mundo.
Los Mayores Productores de Hidro-Electricidad en 2020 son China (31.0%),Brasil (9.4%), Canadá (8.8%) y Estados Unidos (6.7%), los cuales cuentan con algunas de las Centrales de Energía más Potentes.
Existen diferentes Tipos de Instalaciones Hidro-Eléctricas
Centrales Hidro-eléctricas, que utilizan la Energía de la Altura de la Caída de una Cascada; Centrales Fluviales, que utilizan la Energía de un Río, Centrales Mareomotrices, que utilizan la Energía de las Mareas; Turbinas Mareomotrices, que utilizan la Energía de las corrientes Oceánicas; y Energía de las Olas, que utilizan la Energía de las Olas.
Hidráulica a Gran Escala
La Gran Hidráulica es la Energía Producida por las Presas
La Energía Hidráulica es la Energía Mecánica Producida por los Movimientos y el Ciclo del Agua, Impulsada por la Gravedad, los Astros y la Luna, Cascadas, Ríos, Olas, Corrientes o Mareas.
Es una Energía Limpia, cuya Fuerza depende de la Altura de las Cataratas o del Flujo del Agua, y puede utilizarse Directa o Indirectamente. Desde la Antigüedad, su uso Directo ha sido la Fuerza del Agua que hace girar la Turbina Hidráulica de los Molinos, y en la actualidad también para hacer girar las Norias o incluso Despulpadoras (que se utilizan para la Producción de Pasta de Papel). En el uso Indirecto, la Energía Hidráulica se Convierte en Otra Energía, antiguamente Mecánica pero Principalmente Eléctrica desde Principios del Siglo XX.
Pequeña Central Hidráulica
Si se agrupan todas las Instalaciones de Baja Potencia bajo el término de Pequeñas Centrales Hidráulicas (PCH), se distinguen la Pico-Central de Menos de 20 kW; la Micro-Central: de 20 kW a 500 kW; la Minicentral: de 500 kW a 2 MW; y la Pequeña Central: de 2 a 10 MW.
Construida en la Senda del Río, la Pequeña Central Hidroeléctrica no requiere ningún Embalse ni Vaciado Puntual que pueda alterar la Hidrología, la Biología o la Calidad del Agua.
Las Micro-Centrales Hidroeléctricas funcionan como las Grandes Presas Hidroeléctricas que aprovechan la Energía de los Ríos.
Como Fuente de Energía Descentralizada, la Pequeña Central Hidroeléctrica mantiene o crea Actividad Económica en las Zonas Rurales.
Energías Marinas
El Sector de las Energías Marinas, también llamado Energía Oceánica o Thalasso-Energia, incluye el Desarrollo de Tecnologías y el Control y Explotación de Flujos de Energía Naturales provenientes de los Mares y Océanos.
Entre ellas se encuentran el Oleaje, la Energía de las Olas, la Energía de las Corrientes, la Energía Mareomotriz y la Ocean Thermal Energy (OTE) o la Energía Maremotérmica, que se basa en el Gradiente Térmico entre las Capas Superficiales y las Profundas.
La Hidroelectricidad Marina utiliza Técnicas conocidas
Central Mareomotriz de Rance (Presa Mareomotriz) o en plena Experimentación Generadores de Olas (Sistemas con Columnas de Agua Oscilantes, Sistemas de Oleaje o de Desplazamiento), Turbinas Mareomotrices (Hélices Submarinas o Aerogeneradores Submarinos), Alas Planas Aleteantes u Oscilantes, Ruedas de Palas Flotantes…
Cómo Funciona una Central Hidráulica?
En una Central Hidráulica, el movimiento del Agua hace girar una Turbina, que a su vez Acciona un Alternador que Produce una Corriente Eléctrica Alterna. A continuación, un Transformador adapta la Tensión o el Voltaje de esta Corriente para que pueda ser Evacuada y Transportada más Fácilmente en Líneas de Alta y Muy Alta Tensión.
Por ejemplo, una Presa retiene el Flujo Natural de Agua de un Río para Almacenarla y formar un Embalse. A continuación, se abren las compuertas para que el Agua Fluya a través de Largas Tuberías Metálicas, denominadas «Penstocks», hasta la Central Hidroeléctrica que se encuentra debajo.
También se habla de Mini, Micro o Pico-Hidráulica para designar a las Centrales Hidráulicas cuya Potencia es Inferior a 10 MW, Destinadas a Suministrar Electricidad a Pequeños Establecimientos Locales o a Algunas Viviendas.
Impacto Medioambiental
Ventajas
La Energía Hidráulica es considerada una Energía Renovable porque, no se seca, el Agua es una Fuente Inagotable y su Ciclo es Perpetuo, a diferencia de los Combustibles Fósiles.
Su Producción Emite Muy Pocos Gases de Efecto Invernadero (excepto en las Regiones Tropicales donde la Degradación de la Materia Orgánica Produce Metano), no emite CO2 y no Produce Residuos.
Gracias a las Centrales de Almacenamiento por Bombeo (Pumped Storage Power Stations (PSPS)), la Electricidad Producida con el Agua de las Presas es la única que puede Almacenarse a Gran Escala.
También permite el Desarrollo Económico, Social y Turístico de Comunidades Aisladas, y Genera Puestos de Trabajo.
Desventajas
Las Presas son un Obstáculo para la Navegación e Impiden la Migración de ciertas Especies Acuáticas y la Transferencia de Sedimentos.
La Creación Artificial de Embalses Conduce a Sedimentación de los Ríos, pero también a una Infra-Oxigenación del Agua. Por el Contrario, la liberación Repentina de Agua en los “Penstocks” provoca una Sobre-Oxigenación, que en ambos casos tiene Consecuencias Negativas para el Equilibrio del Ecosistema.
También ocurre que la Central Hidráulica y la Creación de Presas han provocado la desaparición de ciertas Zonas Agrícolas, o incluso el Desplazamiento de Poblaciones Locales.
Por lo tanto, se han Impuesto Reglamentos en cada País, en particular la Ley de Programación y Orientación de la Política Energética (Law of Programming and Orientation on The Policy of Energy (POPE)),que tiene por objeto mantener un Equilibrio entre Dos Grandes problemáticas Ecológicas: la Lucha contra las Emisiones de Gases de Efecto Invernadero y la Preservación de la Biodiversidad.