Cómo funciona la energía hidroeléctrica
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.
Pros y contras de la energía hidroeléctrica
Un generador eléctrico es un dispositivo que convierte una forma de energía en electricidad. Hay muchos tipos diferentes de generadores eléctricos. La mayor parte de la electricidad que se genera en el mundo procede de generadores basados en el descubrimiento del científico Michael Faraday en 1831 de que mover un imán dentro de una bobina de alambre hace (induce) que fluya una corriente eléctrica por el alambre. Fabricó el primer generador de electricidad llamado disco de Faraday, que funciona a partir de esta relación entre magnetismo y electricidad y que condujo al diseño de los generadores electromagnéticos que utilizamos hoy en día.
Los generadores electromagnéticos utilizan un electroimán -un imán producido por la electricidad- y no un imán tradicional. Un generador electromagnético básico tiene una serie de bobinas aisladas de alambre que forman un cilindro estacionario -llamado estator- que rodea un eje electromagnético -llamado rotor-. Al girar el rotor, fluye una corriente eléctrica en cada sección de la bobina de alambre, que se convierte en un conductor eléctrico independiente. Las corrientes de las secciones individuales se combinan para formar una gran corriente. Esta corriente es la electricidad que circula desde los generadores hasta los consumidores a través de las líneas eléctricas. Los generadores electromagnéticos accionados por motores cinéticos (mecánicos) son responsables de casi toda la generación de electricidad en Estados Unidos.
Desventajas de la energía hidroeléctrica
Este artículo necesita ser actualizado. El motivo es: Informe AIE 2021 https://www.iea.org/reports/hydropower-special-market-report. Por favor, ayude a actualizar este artículo para reflejar acontecimientos recientes o nueva información disponible. (Enero 2022)
La hidroelectricidad, o energía hidroeléctrica, es la electricidad generada a partir de la energía hidráulica (fuerza del agua). La energía hidroeléctrica suministra una sexta parte de la electricidad mundial, casi 4500 TWh en 2020, lo que supone más que todas las demás fuentes renovables juntas y también más que la energía nuclear[3]. La energía hidroeléctrica puede suministrar grandes cantidades de electricidad baja en carbono bajo demanda, lo que la convierte en un elemento clave para crear sistemas de suministro eléctrico seguros y limpios[3]. Una central hidroeléctrica que cuenta con una presa y un embalse es una fuente flexible, ya que la cantidad de electricidad producida puede aumentar o disminuir en segundos o minutos en respuesta a la variación de la demanda de electricidad. Una vez construido, un complejo hidroeléctrico no produce residuos directos y casi siempre emite bastantes menos gases de efecto invernadero que las centrales que funcionan con combustibles fósiles[4]. Sin embargo, cuando se construye en zonas de selva baja, donde parte del bosque queda inundado, pueden emitirse cantidades considerables de gases de efecto invernadero.
El siguiente diagrama muestra cómo se produce la electricidad en una central nuclear
La energía hidroeléctrica se genera convirtiendo la energía cinética del agua en energía eléctrica. Para aprovechar esta energía se construyen enormes infraestructuras hidroeléctricas que permiten extraer la máxima potencia de este recurso renovable, local y libre de emisiones. Más información.
Para ello, se fuerza un flujo de agua a través de un circuito hidráulico que une dos puntos a distinta altura llamado calado, en el que el agua gana velocidad al transformarse parcialmente la energía potencial en energía cinética. La turbina transforma esta energía cinética en energía mecánica, que el generador transforma en electricidad.
El rendimiento global del proceso es muy alto -entre el 90 y el 95%-, ya que se capta casi toda la energía potencial del agua. Las pérdidas de energía se deben a la baja presión en el circuito hidráulico, a la fricción en la rotación de la central hidroeléctrica y a las pérdidas en los equipos eléctricos.
El proceso inverso se utiliza en las centrales hidroeléctricas de acumulación por bombeo, que pueden hacer que las centrales sean reversibles: Éstas convierten la energía eléctrica en energía potencial bombeando agua a un depósito o tanque situado aguas arriba.