Pequeño Resumen sobre la Energía Hidráulica, Ventajas y desventajas

1. UNIVERSIDAD DEL ISTMO
CAMPUS TEHUANTEPEC
ENERGÍA
HIDRÁULICA
Arturo Medina Toledo
Daniel Salinas Jiménez Febrero 2018

2. CONTENIDO
CONTENIDO
• Proceso de Transformación de la Energía
Hidráulica
• Tecnologías de Aprovechamiento de la Energía
Hidráulica
• La energía Hidráulica como fuente de energía
sustentable
• México y su aportación al desarrollo de
Hidroenergía

3. La mitigación del cambio climático ha sido la razón principal detrás de los llamados para
buscar un futuro 100% movido por energías renovables. Sin embargo, el beneficio que
traen las renovables al reducir el CO2 no es, de ninguna manera, la única razón para
impulsar su implementación.
En muchos países, la reducción de la contaminación del aire a nivel local así como los
problemas de salud que ésta provoca es un impulsor clave, para otros, la seguridad
energética es otro impulsor importante, además, la implementación de energías
renovables genera valor y empleos a nivel local.
INTRODUCCIÓN

4. La energía hidroeléctrica es la fuente de energía renovable que genera electricidad de
forma más barata en la actualidad. Esto se debe a que, una vez que la presa se ha
construido y se ha instalado el material técnico, la fuente de energía (agua en
movimiento) es gratuita. Esta fuente de energía es limpia y se renueva cada año a través
del deshielo y las precipitaciones.
Además, este tipo de energía es fácilmente accesible, ya que se puede controlar la
cantidad de agua que pasa a través de las turbinas para producir electricidad según sea
necesario. Lo que es más, los depósitos pueden ofrecer oportunidades recreativas, tales
como zonas de baño y de paseo en barca.

5. Porcentaje estimado de energía renovable en el consumo
mundial de energía eléctrica, finales del 2016. Capacidad mundial de energía
hidroeléctrica porcentajes de los
6 países líderes y el resto del
mundo, 2016
Una central hidroeléctrica es aquella que se utiliza para la generación de energía
eléctrica mediante el aprovechamiento de la energía potencial del agua embalsada en
una presa.

6. I. ENERGÍA HIDRÁULICA COMO FORMA DE ENERGÍA.
PROCESOS DE TRANSFORAMCIÓN DE LA ENERGÍA
HIDRÁULICA
Principio de funcionamiento:
• La energía hidráulica se basa en
aprovechar la caída del agua
desde cierta altura hasta unas
turbinas.
• El agua pasa por las turbinas a
gran velocidad, provocando un
movimiento de rotación.
• Las turbinas están conectadas a
generadores, estas producen
electricidad.
• La electricidad viaja de los
generadores a los transformadores
donde se eleva la tensión hasta
los centros de consumo.

7. Principales partes:
 Presa: Mantiene el agua en un lugar alto para garantizar que tenga
fuerza suficiente como para mover las turbinas
 Turbinas: Hacen girar el generador cuando reciben la fuerza del agua
 Generador: Produce la electricidad.

8. • Turbinas
Convierten la energía cinética o potencial del agua en energía mecánica de rotación.
Clasificación según la forma de actuar el agua en los álabes:
• Turbinas de acción ⇒Pelton
• Turbinas de reacción ⇒Francis y Kaplan

9. Turbinas de acción
• Efecto único de velocidad
• Sentido de proyección del chorro de agua y sentido de
giro del rodete coinciden
• La presión de agua no varía en los álabes

10. Turbinas de reacción
• Efecto conjunto de velocidad y presión.
• Sentido de proyección del chorro de agua y sentido de
giro del rodete no coinciden
• Mayor presión de agua a la entrada que a la salida

11. II. TECNOLOGÍAS DE APROVECHAMIENTO DE LA
ENERGÍA HIDRAÚLICA
Clasificación de las centrales
hidroeléctricas:
-Según su altura
• Centrales de alta presión
(h=de 200 m) centrales con
turbinas Pelton
• Centrales de media presión
(h=20 a 200 m) turbinas
Francis o Kaplan
• Centrales de baja presión
(h< 20 m) turbinas kaplan

12. -Por su capacidad de generación
• Micro hidráulica: Si la central es menor de
1 MW
• Mini hidráulica: Si la central tiene entre 1
y 5 MW
• Pequeña central: Si la central tiene entre 5
y 30 MW
• Grandes centrales > 30 MW.

13. Localización y tipo de presa, depósito (o según su régimen de flujo)
Centrales de agua fluyente o a filo de agua.
• Captan una parte del caudal del río y lo conducen hacia
la central para su aprovechamiento
• No tienen capacidad para almacenar agua
• Impacto mínimo al medio ambiente: no bloquea el cauce
del río, por tanto no inunda terrenos adyacentes.

14. Esquema de funcionamiento:

15. -Centrales de pie de presa (embalse)
• Es el tipo más frecuente de central hidroeléctrica
• Utilizan un embalse para reservar agua e ir
graduando el agua que pasa por la turbina
• Es posible generar energía durante todo el año si
se dispone de reservas suficientes
• Requieren una inversión mayor
• Regulan la capacidad del sistema eléctrico, se
logra de mejor forma el balance
consumo/producción

16. Esquema de funcionamiento:

17. III. LA ENERGÍA HIDRÁULICA COMO FUENTE DE
ENERGÍA SUSTENTABLE
Los aspectos medioambientales asociados con la hidroelectricidad podrían resumirse de
la siguiente manera:
-Ventajas
• No requieren combustible, sino que usan una forma renovable de energía, constantemente
repuesta por la naturaleza de manera gratuita.
• Es limpia, pues no contamina ni el aire ni el agua.
• A menudo puede combinarse con otros beneficios, como riego, protección contra las
inundaciones, suministro de agua, caminos, navegación y aún ornamentación del terreno y
turismo.
• Los costos de mantenimiento y explotación son bajos.
• Las obras de ingeniería necesarias para aprovechar la energía hidráulica tienen una duración
considerable.
• La turbina hidráulica es una máquina sencilla, eficiente y segura, que puede ponerse en marcha
y detenerse con rapidez y requiere poca vigilancia siendo sus costes de mantenimiento, por lo
general, reducidos.

18. Desventajas
• Los costos de instalación iniciales son muy altos.
• Su ubicación está condicionada por la geografía natural, suele estar lejos de los
centros de consumo y obliga a construir un sistema de transmisión de electricidad,
aumentando los costos de inversión y de mantenimiento y aumentando la pérdida
de energía.
• La construcción implica mucho tiempo en comparación con la de las centrales
termoeléctricas.
• El espacio necesario para el embalse inunda muchas hectáreas de terreno.
• La disponibilidad de energía puede fluctuar, de acuerdo con el régimen de lluvias,
de estación en estación y de año en año.

19. Energía hidráulica y medio ambiente
Fauna y Flora
El efecto más destacado sobre los
diferentes factores ambientales es el
causado sobre las poblaciones de
seres vivos que habitan en los ríos.
Las presas hidroeléctricas alteran los
ecosistemas acuáticos y afectan a su
vegetación y a los peces, pues interrumpen
sus migraciones y les impiden llegar a sus
lugares de desove habituales.

20. Suelo
La inundación de terrenos debido a una
central hidroeléctrica tiene un impacto
medioambiental extremo: desaparecen
bosques, hábitats, tierras de cultivo y
paisajes de gran valor. Además, se han
dado numerosos casos en los que
pueblos enteros han quedado bajo las
aguas.
Clima
La acumulación de masas de agua,
favorece la evaporación de las mismas y
puede afectar al microclima de la zona
circundante.

21. IV. MÉXICO Y SU APORTACIÓN AL DESARROLLO DE LA
ENERGÍA HIDRÁULICA
En México las centrales se concentran
en 17 estados del país, en 2015
generaron 36,291.45 Gigawatts por hora
(GWh). Chiapas fue el estado que más
generó con 15,592.45 GWh, seguido de
Guerrero, Nayarit y Michoacán, que
generaron 5,342.61, 4,024.48 y
2,803.57 GWh, respectivamente.

23. De acuerdo al reporte de la International
Hydropower Association del año 2015,
los principales países generadores de
energía hidroeléctrica en 2014 fueron
China con 282 Gigawatts, Brasil con 89
Gigawatts (GW), Estados Unidos con 79
GW y Canadá con 78 GW. En ese año
México generó únicamente 12 GW según
este estudio.

24. El uso de las Energías Renovables en México.

25. El futuro de la Energía Hidroeléctrica en México
La Iniciativa Privada (IP) avanza en inversión para la generación de energía como
resultado de las modificaciones de la Reforma Energética. En el 2015 se
anunciaron tres proyectos de hidroeléctricas en Oaxaca, Puebla y Veracruz, que en
total suman una inversión de por lo menos 106 millones de dólares y la generación
de 75.7 megawatts (MW).