Generación de caudal de agua
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La energía hidroeléctrica, o hidroenergía, es una forma de energía renovable que utiliza el agua almacenada en presas, así como la que fluye por los ríos para crear electricidad en centrales hidroeléctricas. El agua que cae hace girar las palas de una turbina, que a su vez hace girar un generador que convierte la energía mecánica de la turbina giratoria en energía eléctrica. La energía hidroeléctrica es un componente importante de la producción de electricidad en todo el mundo.
La gente ha utilizado el agua en movimiento para ayudarse en su trabajo a lo largo de la historia, y la gente moderna hace un gran uso del agua en movimiento para producir electricidad. Sin duda, Jack el Cavernícola clavó unas hojas resistentes en un poste y lo puso en un arroyo en movimiento. El agua hacía girar la pértiga que trituraba el grano para hacer sus deliciosos panecillos prehistóricos de salvado, bajos en grasa. Durante muchos siglos, la fuerza del agua se utilizó para mover los molinos y convertir el grano en harina. La gente ha utilizado el agua en movimiento para ayudarse en su trabajo a lo largo de la historia, y la gente moderna hace un gran uso del agua en movimiento para producir electricidad.
Aunque la mayor parte de la energía de Estados Unidos se produce en centrales nucleares y de combustibles fósiles, la hidroelectricidad sigue siendo importante para el país. Hoy en día, enormes generadores de energía se colocan dentro de presas. El agua que fluye por las presas hace girar las palas de las turbinas (hechas de metal en lugar de hojas) que están conectadas a los generadores. Se produce energía que se envía a hogares y empresas.
Central hidroeléctrica de Zurn g
La gente tiene una larga historia de uso de la fuerza del agua que fluye en arroyos y ríos para producir energía mecánica. La energía hidroeléctrica fue una de las primeras fuentes de energía utilizadas para la generación de electricidad, y hasta 2019, la energía hidroeléctrica fue la mayor fuente de generación total anual de electricidad renovable de Estados Unidos.
En 2021, la hidroelectricidad representó alrededor del 6,3% de la generación total de electricidad a escala de servicios públicos1 de Estados Unidos y el 31,5% de la generación total de electricidad renovable a escala de servicios públicos. La cuota de la hidroelectricidad en la generación total de electricidad en EE.UU. ha disminuido con el tiempo, principalmente debido al aumento de la generación de electricidad a partir de otras fuentes.
La cantidad de precipitaciones que desaguan en los ríos y arroyos de una zona geográfica determina la cantidad de agua disponible para producir energía hidroeléctrica. Las variaciones estacionales en las precipitaciones y los cambios a largo plazo en los patrones de precipitaciones, como las sequías, pueden tener grandes efectos en la disponibilidad de producción hidroeléctrica.
Dado que la fuente de energía hidroeléctrica es el agua, las centrales hidroeléctricas suelen estar situadas en una fuente de agua o cerca de ella. El volumen del flujo de agua y el cambio de elevación -o caída, y a menudo denominado altura- de un punto a otro determinan la cantidad de energía disponible en el agua en movimiento. En general, cuanto mayor es el caudal de agua y más alta la altura, más electricidad puede producir una central hidroeléctrica.
¿Cuánta energía produce una presa hidroeléctrica al día?
¿Cómo se obtiene electricidad del agua? En realidad, las centrales hidroeléctricas y las de carbón producen electricidad de forma similar. En ambos casos se utiliza una fuente de energía para hacer girar una pieza parecida a una hélice llamada turbina.
¿Cómo se obtiene electricidad del agua? En realidad, las centrales hidroeléctricas y las de carbón producen electricidad de forma similar. En ambos casos, se utiliza una fuente de energía para hacer girar una pieza similar a una hélice llamada turbina, que a su vez hace girar un eje metálico en un generador eléctrico, que es el motor que produce la electricidad. Una central eléctrica de carbón utiliza vapor para hacer girar los álabes de la turbina, mientras que una central hidroeléctrica utiliza agua que cae para hacer girar la turbina. Los resultados son los mismos.
La teoría consiste en construir una presa en un gran río que tenga un gran desnivel (no hay muchas centrales hidroeléctricas en Kansas o Florida). La presa almacena mucha agua detrás en el embalse. Cerca de la parte inferior del muro de la presa está la toma de agua. La gravedad hace que caiga por la tubería forzada del interior de la presa. Al final de la tubería forzada hay una turbina que gira gracias al agua en movimiento. El eje de la turbina sube hasta el generador, que produce la energía. Al generador están conectados los cables que llevan la electricidad a tu casa y a la mina. El agua sigue pasando por la hélice a través del canal de desagüe hasta el río, más allá de la presa. Por cierto, ¡no es buena idea jugar en el agua justo debajo de una presa cuando se suelta agua!
¿Cuánto cuesta la energía hidroeléctrica por kwh?
La generación hidroeléctrica disminuyó en 15 TWh (-0,4%) en 2021, reduciéndose a 4.327 TWh a pesar de un aumento escalonado de la capacidad. El descenso se debió a las sequías en varias partes del mundo. No obstante, la energía hidráulica sigue siendo la mayor fuente renovable de electricidad, generando más que todas las demás tecnologías renovables juntas. En el escenario de emisiones netas cero para 2050, la energía hidroeléctrica mantiene una tasa media de crecimiento anual de la generación de alrededor del 3% en 2022-2030 para proporcionar aproximadamente 5 700 TWh de electricidad al año. En los últimos cinco años, la tasa de crecimiento ha sido sólo un tercio de lo necesario, lo que indica la necesidad de redoblar los esfuerzos, especialmente para agilizar la concesión de permisos y garantizar la sostenibilidad de los proyectos. Las centrales hidroeléctricas deben ser reconocidas como una columna vertebral fiable de los sistemas energéticos limpios del futuro y recibir el apoyo correspondiente.
En 2021, la producción mundial de energía hidroeléctrica se redujo en 15 TWh (un 0,4 % menos), situándose en 4 327 TWh. El descenso de la generación se debió a las sequías persistentes en países ricos en energía hidroeléctrica como Brasil, Estados Unidos, Turquía, China, India y Canadá, que provocaron una utilización de la capacidad hidroeléctrica inferior a la habitual. Al mismo tiempo, las adiciones de capacidad en 2021 alcanzaron los 35 GW, un 50% más que la media de los cinco años anteriores. Sin embargo, las fuertes corrientes de aire continúan en 2022, lo que puede dar lugar a la continuación de una generación por debajo de la media. China fue responsable del 66% del crecimiento de la capacidad, gracias a la puesta en marcha de varios proyectos a gran escala. La actual cartera de proyectos indica la continuación del fuerte crecimiento en 2022, y luego una ralentización posterior debido a la escasa disponibilidad de emplazamientos adecuados en los mercados hidroeléctricos más dinámicos, especialmente China.