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Energía Hidroeléctrica Son centrales que generan electricidad mediante el aprovechamiento de la energía potencial del agua embalsada en una presa. La instalación de centrales hidroeléctricas depende de la posibilidad de construir embalses o presas en los cauces de los ríos, para retener el agua, y transformar la energía hidráulica en energía eléctrica. La generación de energía eléctrica se produce al dejar caer el agua desde una cierta altura; esta agua mueve los álabes de una turbina que, a su vez, acciona un generador, produciendo electricidad. En un curso de agua, la energía que ésta posee y puede entregar para otros usos, se compone de un salto (energía potencial respecto de un nivel de referencia) y un caudal (energía de movimiento o cinética). De esta forma, se puede expresar la potencia hidráulica como: Potencia hidráulica = Q YHn Donde, Y: Peso específico del agua (1.000 kg/m3) Q : Caudal de agua (m3/s) Hn: Altura neta (m) En la medida que el agua situada en una posición pierde altura, gana velocidad. La disminución de la energía potencial se transforma en energía cinética, salvo las pérdidas debido a los rozamientos en los conductos. El agua, con su potencia hidráulica disponible, pasa por una turbina, la cual la transforma en potencia mecánica y ésta a través de un generador, es transformada en potencia eléctrica. Desde ahí pasa a los transformadores, para luego iniciar su viaje a los centros de consumo. En cada uno de estos procesos de transformación existen pérdidas, con lo cual está asociado el concepto de rendimiento (de la turbina, del generador, del transformador. En atención a que los saltos disponibles y caudales varían según las condiciones geográficas, existen

Centrales hidroeléctricas

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Energia hidroelectrica y mareomotriz.

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Energa Hidroelctrica

Son centrales que generan electricidad mediante el aprovechamiento de la energa potencial del agua embalsada en una presa.La instalacin de centrales hidroelctricas depende de la posibilidad de construir embalses o presas en los cauces de los ros, para retener el agua, y transformar la energa hidrulica en energa elctrica. La generacin de energa elctrica se produce al dejar caer el agua desde una cierta altura; esta agua mueve los labes de una turbina que, a su vez, acciona un generador, produciendo electricidad.En un curso de agua, la energa que sta posee y puede entregar para otros usos, se compone de un salto (energa potencial respecto de un nivel de referencia) y un caudal (energa de movimiento o cintica). De esta forma, se puede expresar la potencia hidrulica como:

Potencia hidrulica = Q YHnDonde,Y: Peso especfico del agua (1.000 kg/m3)Q : Caudal de agua (m3/s)Hn: Altura neta (m)

En la medida que el agua situada en una posicin pierde altura, gana velocidad. La disminucin de la energa potencial se transforma en energa cintica, salvo las prdidas debido a los rozamientos en los conductos. El agua, con su potencia hidrulica disponible, pasa por una turbina, la cual la transforma en potencia mecnica y sta a travs de un generador, es transformada en potencia elctrica. Desde ah pasa a los transformadores, para luego iniciar su viaje a los centros de consumo. En cada uno de estos procesos de transformacin existen prdidas, con lo cual est asociado el concepto de rendimiento (de la turbina, del generador, del transformador. En atencin a que los saltos disponibles y caudales varan segn las condiciones geogrficas, existen diferentes tipos de turbinas que se acomodan mejor a unas determinadas combinaciones de altura y caudal, para obtener las mejores eficiencias.

Un elemento esencial de una instalacin hidroelctrica es la turbina hidrulica (Figura 8.31).Figura 8.31. Esquema conceptual de una turbina hidrulica

La turbina hidrulica es el dispositivo encargado de convertir la energa cintica y potencial del agua en energa mecnica de rotacin de un rbol, el cual se conecta al rbol de baja de una caja multiplicadora de engranajes con el propsito de elevar la revoluciones hasta la velocidad de rotacin de un generador elctrico acoplado al rbol de alta de dicha caja. En cuanto al modo de funcionamiento, las turbinas se pueden clasificar en dos grupos: turbinas de accin y turbinas de reaccin.

Las turbinas de accin aprovechan la presin dinmica debida a la velocidad del agua en el momento de su accin en la turbina. Las turbinas de reaccin aprovechan adems la presin esttica al trabajar en el interior de compartimentos cerrados a presin superior a la atmosfrica.

Industrialmente, los tipos de turbinas que se utilizan corresponden a: Turbinas Pelton: Grandes alturas, pequeos caudales. Turbinas Francis: Condiciones medias de altura y caudal. Turbinas Kaplan (Hlice): Pequeas alturas y grandes caudales.

Esquema de una Central Hidroelctrica (Turbinas del tipo Pelton)

Esquema de turbinas Francis y Kaplan.Para transformar la energa mecnica de rotacin de la turbina en energa elctrica se utilizan generadores elctricos. El generador puede ser de corriente continua (dinamo) o de corriente alterna (alternador). Estos ltimos son los nicos que se utilizan actualmente.El alternador est compuesto de dos partes fundamentales: el rotor o inductor mvil, encargado de generar un campo magntico variable al girar arrastrado por la turbina y el estator o inducido fijo, en el que se genera la corriente elctrica.Respecto a la posicin de su rbol de giro, los generadores se clasifican en generadores de eje vertical (Figura 8.48) y generadores de eje horizontal (Figura 8.35).

Figura 8.48. Esquema de turbina Kaplan con multiplicador y generador.

Figura 8.35. Turbina Francis de eje horizontal acoplada a un generador.

Plantas hidroelctricas en MxicoLaCentral Hidroelctrica El Cajn, comenz a ser construida en el ao 2003 y est ubicada en el Estado de Nayarit, es uno de los proyectos ms importantes en su tipo, ya que fue diseado con una capacidad de generacin de 750 megawatts (MW) a travs de una cortina de 186 metros de altura, la ms alta de su tipo en el mundo, y una capacidad de 12 millones de metros cbicos.

Central Hidroelctrica El Cajn," Nayarit

La Presa Hidroelctrica Aguamilpa en Nayarit fue concluida en 1993 y est conformada por una cortina de concreto de 187 metros de altura, la ms alta de su tipo en Amrica Latina y el agua de su embalse tiene un volumen de 6,950 millones de metros cbicos a lo largo de 50 kilmetros sobre el ro Santiago y el ro Huaynamota, creando una fuerza hidrulica de 960 MW.

Presa Hidroelctrica Aguamilpa,Nayarit

La Central Hidroelctrica Chicoasn est ubicada sobe el ro Grijalva en el municipio de Chicoasn, Chiapas. Esta central cuenta con ocho unidades turbogeneradoras de 300 MW cada una, para unacapacidad instalada total de 2,400 MW. Estas unidades entraron en operacin comercial en 1980. La energa generada es transportada a travs de diez lneas de transmisin a Veracruz y Chiapas.

Central Hidroelctrica Chicoasn

La Central Hidroelctrica Infiernillo se encuentra en el lmite entre los estados de Michoacn y Guerrero sobre el ro Balsas. Esta obra concluy su construccin en 1963 con una capacidad de almacenamiento de 9 millones de metros cbicos de agua, generando 960 MW. Su cortina tiene 149 metros de altura, 350 metros de longitud y fue la primera presa construida con estas dimensiones en Mxico. Debido a que esta central hidroelctrica se localiza en la zona de mayor riesgo ssmico del pas, continuamente se evala el comportamiento dinmico de sus estructuras.

Central Hidroelctrica Infiernillo

La presa hidroelctrica Malpaso se encuentra ubicada en el Noroeste del estado de Chiapas, a 40 kilmetros del punto donde limitan los estados de Veracruz, Oaxaca y Chiapas. Se construy entre 1958 y 1966, la primera y ms importante hidroelctrica construida para el desarrollo del sureste de Mxico sobre el ro Grijalva.

Presa hidroelctrica Malpaso

Centrales hidroelctricas ms grandes del mundo

Plantas hidroelctricas ms grandes del mundo

ReferenciasCentrales de energas renovablesGeneracin elctrica con energas renovablesJos Antonio Carta GonzlezRoque Calero PrezAntonio Colmenar SantosManuel-Alonso Castro GilPEARSON EDUCACIN, S.A., 2009Ribera del Loira, 2828042 Madrid (Espaa)Pginas: 443, 456,457Introduccin a las energas renovables no convencionalesPrimera Edicin: Agosto de 2006Tiraje: 3.000 ejemplaresAutor: Wilfredo Jara TirapeguiPginas: 14, 15,16Las centrales hidroelctricas ms grandes del mundoPorEugenio rodrguez

Plantas hidroelctricas en Mxico Artculo Producido por el Equipo Editorial Explorando Mxico.

Energa mareomotriz

Consiste en el aprovechamiento energtico de las mareas. Se basa en aprovechar el ascenso y descenso del agua del mar producido por la accin gravitatoria del Sol y la Luna, aunque slo en aquellos puntos de la costa en los que la mar alta y la baja difieren ms de cinco metros de altura es rentable instalar una central mareomotriz. Un proyecto de una central mareomotriz est basado en el almacenamiento de agua en un embalse que se forma al construir un dique con unas compuertas que permiten la entrada de agua o caudal a turbinar, en una baha, cala, ro o estuario para la generacin elctrica.

Central mareomotriz

La energa de las mareas se transforma en electricidad en las denominadas centrales mareomotrices, que funcionan como un embalse tradicional de ro. El depsito se llena con la marea y el agua se retiene hasta la bajamar para ser liberada despus a travs de una red de conductos estrechos, que aumentan la presin, hasta las turbinas que generan la electricidad. Sin embargo, su alto costo de mantenimiento frena su proliferacin.

El lugar ideal para instalar un central mareomotriz es un estuario, una baha o una ra donde el agua de mar penetre.

La construccin de una central mareomotriz es slo posible en lugares con una diferencia de al menos 5 metros entre la marea alta y la baja.El agua, al pasar por el canal de carga hacia el mar, acciona la hlice de la turbina y sta, al girar, mueve un generador que produce electricidad.Como funciona

Cuando la marea sube, las compuertas del dique se abren y el agua ingresa en el embalse.

Al llegar el nivel del agua del embalse a su punto mximo se cierran las compuertas.Durante la bajamar el nivel del mar desciende por debajo del nivel del embalse.Cuando la diferencia entre el nivel del embalse y del mar alcanza su mxima amplitud, se abren las compuertas dejando pasar el agua por las turbinas.

Central Automotriz

Energa Mareomotriz en Mxico

En Mxico se han realizado estudios para calcular la potencia de una central mareomotriz en el Golfo de California, pero ser necesario realizar un anlisis de impacto ambiental para evaluar la factibilidad econmica, ya que hasta el da de hoy, la inversin para construir una central mareomotriz es muy alta, por lo que se requiere mayor investigacin y desarrollo de nuevas tecnologas que permitan disminuir estos costos.

Algunos de los pases que actualmente utilizan este mtodo para generar energa son:

La parte de la Baha de Funday, Canad. Las Bahas de Cobscook y Passamaquoddy, Estados Unidos. Chansy, Francia. El Golfo de Mezen, en la ex Unin Sovitica. El estuario del ro Servern, Inglaterra. La ensenada de Walcott, Austria. San Jos, en la costa patagnica Argentina. Onchn, en Corea del Sur.

Planta de Energa Mareomotriz Sihwa Lake, Corea del SurCon una capacidad de produccin elctrica de 254 MW, la planta de energa mareomotrizSihwa Lakelocalizada en el Lago Sihwa a unos 4 km de la ciudad de Siheung, en la provincia de Gyeonggi deCorea del Sur, es la planta de energa mareomotriz ms grande del mundo.

La energa de la planta es generada en las entradas de marea en la cuenca de 30 km con la ayuda de 10 turbinas de bulbo sumergidas de 25,4 MW, utilizndose ocho tipos de compuertas de esclusa para la salida de agua desde el dique.

En la actualidad, la capacidad de generacin anual de las instalaciones se sita en los 552,7 GWh.

Planta de Energa Mareomotriz Sihwa Lake, Corea del Sur

Referencias

INSTITUTO DE INVESTIGACIONES ELCTRICAS, MXICOEnergas del marIDAE Instituto para la Diversificacin y Ahorro de la Energa.

Las plantas de energa mareomotriz ms grandes del mundoPorEugenio rodrguezEnconstruccinenerga y electrnica