Al corriente de la electricidad - Unesa
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Al corriente de la electricidaddel desnivel existente entre los extremos de estas conducciones es transformada,mediante grupos turbina hidráulica-alternador, en energía eléctrica. Posteriormente, elagua es restituida al río aguas abajo, utilizando un canal de descarga. Este tipo de centralse llama también de “tipo fluyente”, ya que no permite acumular el agua, turbinando,como máximo, un caudal medio diseñado en el proyecto de la instalación.Por su parte, el segundo sistema de aprovechamiento (las centrales de acumulación) consisteen construir, en un tramo de un río que ofrece un desnivel apreciable, una presade determinada altura. El nivel del agua podrá alcanzar, entonces, un punto cercano alextremo superior de la presa. A cierta altura de la misma, se encuentra la toma de aguaque, al caer por una conducción forzada, transforma su energía en electricidad mediantegrupos de turbina-alternador.Esquema de centralde derivación.A los aprovechamientos con un embalse importante se les denomina también centralescon regulación, y según sea su capacidad, pueden ser de regulación anual o hiperanual1 .Permiten instalar una potencia superior a la del caudal medio del río,con el objetivode concentrar la producción en las horas de mayor demanda, en las que el preciodel kWh es mayor.Existe un tercer esquema de centrales mixtas, consistentes en tener una presa de embalseen lugar de un azud de derivación, con una conducción forzada desde la presa a lacentral, que consta de dos partes diferenciadas: en primer lugar, un túnel o galeríaa presión y, posteriormente, una tubería que permite ganar más desnivel. Las ventajasde este esquema son evidentes:tener la capacidad de regulación del embalse y,al mismotiempo, aprovechar un mayor desnivel (mayor energía potencial y por consiguientemayor producción de electricidad).1Las centrales con regulación anual permiten regular los caudales estacionales dentro de un mismo año. Los de mayor capacidad de regulación, como son loshiperanuales, permiten aprovechar caudales de años húmedos en otros años de menor hidraulicidad.74
111preguntas y respuestasConviene señalar también la existencia de otros tipos de aprovechamientos hidráulicosno convencionales, como son las centrales de bombeo, que han surgido modernamentecomo complemento de las grandes instalaciones nucleares y térmicas clásicas.Su misiónprincipal consiste en bombear agua con energía marginal —durante las horas de menordemanda (horas valle)— y turbinarla a las horas de mayor consumo (horas punta).Respecto a los tipos de turbinas hidráulicas empleadas, las más utilizadas son las Pelton,Francis y Kaplan, para desniveles grandes, medios y bajos, respectivamente.Los gruposutilizados en los bombeos modernos son reversibles, es decir, la turbina hace debomba cambiando el sentido de giro del grupo, y el generador es un motor que se alimentade la propia red de transporte.Finalmente, conviene señalar que los aprovechamientos hidroeléctricos funcionan,actualmente, con muy poco personal, gestionándose desde los Centros de Control queposeen estas centrales. Existen para ello dos sistemas fundamentales:– Automatismo: se utiliza principalmente para centrales fluyentes. La potencia de losgrupos se adapta en todo momento al caudal que aporta el río, inyectando a la redla electricidad que se produce. Cuando la central se para por algún fallo recuperable,el arranque se produce automáticamente.Solamente es necesario personal parael mantenimiento sistemático de las instalaciones.– Telemando: se utiliza para centrales con regulación. La central funciona con las consignasque se envían desde el centro de control, el cual puede aumentar o disminuirla potencia de acuerdo con la demanda.La central sólo requiere personal para el mantenimientode las instalaciones.37. ¿Cómo funciona una central hidroeléctrica?Las centrales hidroeléctricas producen energía eléctrica a partir de la energía potencialo gravitatoria (masa a una cierta altura) contenida en el agua de los ríos, medianteequipo turbina-generador.Si se toma como ejemplo un emplazamiento de una central de acumulación con la centraleléctrica a pie de presa, un esquema simplificado de su funcionamiento (ver gráfico)es el siguiente:La presa (2), situada en el lecho de un río, acumula artificialmente un volumen de aguapara formar un embalse (1), lo que permite que el agua adquiera una energía potencial(masa a una cierta altura) que luego se transformará en electricidad. Para ello, se sitúaen el paramento aguas arriba de la presa, o en sus proximidades, una toma de agua protegidapor una rejilla metálica (3) con una válvula que permite controlar la entrada delagua en la galería de presión, previa a una tubería forzada (4) que conduce finalmenteel agua hasta la turbina situada en la sala de máquinas de la central.El agua a presión de la tubería forzada va transformando su energía potencial en cinética,es decir, va perdiendo altura y adquiriendo velocidad.Al llegar a las máquinas, actúasobre los álabes de la turbina hidráulica (5), transformando su energía cinética en energíamecánica de rotación. El eje de la turbina está unido al del generador eléctrico (6)que, al girar, convierte la energía rotatoria en corriente alterna de media tensión y alta75
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<strong>Al</strong> <strong>corriente</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>electricidad</strong><strong>de</strong>l <strong>de</strong>snivel existente entre los extremos <strong>de</strong> estas conducciones es transformada,mediante grupos turbina hidráulica-alternador, en energía eléctrica. Posteriormente, e<strong>la</strong>gua es restituida al río aguas abajo, utilizando un canal <strong>de</strong> <strong>de</strong>scarga. Este tipo <strong>de</strong> centralse l<strong>la</strong>ma también <strong>de</strong> “tipo fluyente”, ya que no permite acumu<strong>la</strong>r el agua, turbinando,como máximo, un caudal medio diseñado en el proyecto <strong>de</strong> <strong>la</strong> insta<strong>la</strong>ción.Por su parte, el segundo sistema <strong>de</strong> aprovechamiento (<strong>la</strong>s centrales <strong>de</strong> acumu<strong>la</strong>ción) consisteen construir, en un tramo <strong>de</strong> un río que ofrece un <strong>de</strong>snivel apreciable, una presa<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminada altura. El nivel <strong>de</strong>l agua podrá alcanzar, entonces, un punto cercano alextremo superior <strong>de</strong> <strong>la</strong> presa. A cierta altura <strong>de</strong> <strong>la</strong> misma, se encuentra <strong>la</strong> toma <strong>de</strong> aguaque, al caer por una conducción forzada, transforma su energía en <strong>electricidad</strong> mediantegrupos <strong>de</strong> turbina-alternador.Esquema <strong>de</strong> central<strong>de</strong> <strong>de</strong>rivación.A los aprovechamientos con un embalse importante se les <strong>de</strong>nomina también centralescon regu<strong>la</strong>ción, y según sea su capacidad, pue<strong>de</strong>n ser <strong>de</strong> regu<strong>la</strong>ción anual o hiperanual1 .Permiten insta<strong>la</strong>r una potencia superior a <strong>la</strong> <strong>de</strong>l caudal medio <strong>de</strong>l río,con el objetivo<strong>de</strong> concentrar <strong>la</strong> producción en <strong>la</strong>s horas <strong>de</strong> mayor <strong>de</strong>manda, en <strong>la</strong>s que el precio<strong>de</strong>l kWh es mayor.Existe un tercer esquema <strong>de</strong> centrales mixtas, consistentes en tener una presa <strong>de</strong> embalseen lugar <strong>de</strong> un azud <strong>de</strong> <strong>de</strong>rivación, con una conducción forzada <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>la</strong> presa a <strong>la</strong>central, que consta <strong>de</strong> dos partes diferenciadas: en primer lugar, un túnel o galeríaa presión y, posteriormente, una tubería que permite ganar más <strong>de</strong>snivel. Las ventajas<strong>de</strong> este esquema son evi<strong>de</strong>ntes:tener <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong> regu<strong>la</strong>ción <strong>de</strong>l embalse y,al mismotiempo, aprovechar un mayor <strong>de</strong>snivel (mayor energía potencial y por consiguientemayor producción <strong>de</strong> <strong>electricidad</strong>).1Las centrales con regu<strong>la</strong>ción anual permiten regu<strong>la</strong>r los caudales estacionales <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un mismo año. Los <strong>de</strong> mayor capacidad <strong>de</strong> regu<strong>la</strong>ción, como son loshiperanuales, permiten aprovechar caudales <strong>de</strong> años húmedos en otros años <strong>de</strong> menor hidraulicidad.74