Según la potencia instalada, las centrales hidroeléctricas pueden ser:
- Centrales hidráulicas de gran potencia.
- Minicentrales hidráulicas.
- Microcentrales hidroeléctricas.
Los componentes principales de una central hidroeléctrica son:
- La presa, que se encarga de contener el agua de un río y almacenarla en un embalse.
- Rebosaderos, elementos que permiten librar parte del agua que es retenida sin que pase por la sala de máquinas.
- Destructores de energía, que se utilizan para evitar que la energía que posee el agua se car desde los salientes de una presa de gran altura produzcan, al chocar contra el suelo, grandes erosiones en el terreno. Básicamente encontramos dos tipos de destructores de energía:
+ Los dientes o prismas de cemento que provocan un aumento de la turbulencia y de los remolinos.
+ Los deflectores de salto de esquí, que disipan la energía haciendo aumentar la fricción del agua con el aire y a través del choque con el colchón de agua que encuentra a su caída.
- Sala de máquinas. Construcción donde se sitúan las máquinas y elementos de regulación y control de la central.
- Turbina. Elementos que transforman en energía mecánica la energía cinética de una corriente de agua.
- Alternador. Tipo de generador eléctrico destinado a transformar la energía mecánica en eléctrica.
- Conducciones. La alimentación del agua a las turbinas se hace a través de un sistema complejo de canalizaciones.
La parte final del recorrido del agua desde la cámara de carga hasta las turbinas se realiza a través de una tubería forzada.
Hay muchos tipos de centrales hidroeléctricas, ya que las características del terreno donde se sitúa la central condicionan en gran parte su diseño, aunque hay tres modelos básicos:
- Centrales de agua fluyente: En este caso no existe embalse, el terreno no tiene mucho desnivel y es necesario que el caudal del río sea lo suficientemente constante como para asegurar una potencia determinada durante todo el año.
- Centrales de embalses: Mediante la construcción de una o más presas que forman lagos artificiales donde se almacena un volumen considerable de agua por encima de las turbinas. El embalse permite graduar la cantidad de agua que pasa por las turbinas. Con el embalse puede producirse energía eléctrica durante todo el año aunque el río se seque completamente durante algunos meses, cosa que sería imposible con una central de agua fluyente.
Dentro de este tipo existen dos variantes de centrales:
+ Centrales a pie de presa: en un tramo del río con un desnivel apreciable se construye una presa de una altura determinada. La sala de turbinas está situada después de la presa.
+ Centrales por derivación de las aguas: las aguas del río son desviadas mediante una pequeña presa y son conducidas mediante un canal con una pérdida de desnivel tan pequeña como sea posible, hasta un pequeño depósito llamado cámara de carga o de presión. De esta sala de tubería forzada que va a parar a la sala de turbinas. Posteriormente, el agua es devuelta río abajo, mediante un canal de descarga.
- Centrales de bombeo o reversibles: Disponen de dos embalses situados a diferente nivel. Cuando la demanda diaria de energía eléctrica es máxima, estas centrales trabajan como una central hidroeléctrica convencional. Durante las horas del día de menor demanda, el agua es bombeada al embalse superior para que vuelva a hacer el ciclo productivo.
A continuación se explica el funcionamiento de una central hidroeléctrica con un vídeo:
Las centrales hidroeléctricas, como todas las centrales, tienen sus ventajas y sus inconvenientes, los cuales explicaremos a continuación:
- Ventajas:
+No necesitan combustibles y son limpias.
+ Muchas veces los embalses de las centrales tienen otras utilidades importantes como el regadío, protección contra las inundaciones, etc.
+ Tienen costes de explotación y mantenimiento bajos.
+ Las turbinas hidráulicas son de fácil control y tienen unos costes de mantenimiento reducidos.
- Inconvenientes:
+ El tiempo de construcción es más largo que el de otros tipos de centrales eléctricas.
+ La generación de energía eléctrica está influenciada por las condiciones meteorológicas y puede variar de estación a estación.
+ Los costes de inversión por kilovatio instalado son elevados.
+ En general, están situadas en lugares lejanos del punto de consumo y, por tanto, los costes de inversión en infraestructuras de transporte pueden ser elevados.
