Promueve: Con el apoyo de: http://www.atecos.es/ ENERGÍA MINIHIDRÁULICA DESCRIPCIÓN La energía minihidráulica (potencia inferior a 10 MW ) es aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente de ríos y saltos de agua. El agua mueve una turbina cuyo movimiento de rotación es transferido mediante un eje a un generador de electricidad. < PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS Según su relación con la red eléctrica, se pueden distinguir dos tipos de sistemas minihidráulicos: • Sistemas aislados: no conectados a la red eléctrica general siendo habitualmente para autoabastecimiento con consumo reducido. • Sistemas conectados: conectados a la red eléctrica general en los que se cede la energía sobrante del autoconsumo a la red. Las centrales hidroeléctricas con una potencia instalada de menos de 10 MW son conocidas como centrales minihidráulicas. Las centrales minihidráulicas están formadas por las siguientes partes (Figura 1): o Captación de caudal y canal de toma de agua. o Cámara de carga: depósito de regulación de agua, entre el punto de llegada del canal y el punto de salida del tubo de presión. o Tubería de presión o tubería forzada desde la cámara de carga hasta la turbina. o Edificio donde se instala la turbina, el generador, los automatismos y otros elementos auxiliares. o Canal de aforo: conducción que devuelve al río el caudal de agua, una vez que ha pasado por la turbina. o Turbina: transforma la energía del agua en energía mecánica. Hay diversos tipos, y la utilización depende del caudal y del salto previsto: Turbina de acción: aprovecha únicamente la velocidad del agua. Este tipo de turbinas se emplea, sobre todo, cuando hay saltos elevados y pequeño caudal. Turbina de reacción: aprovecha tanto la velocidad del agua como la presión que resta al flujo de agua al contactar. o Generador eléctrico: encargado de transformar la energía mecánica de rotación de la turbina en energía eléctrica. -1– Documento procedente de ATECOS, http://www.atecos.es Figura 1. Componentes de una instalación minihidráulica (Fuente: Dirección General de Industria, Energía y Minas de la Comunidad de Madrid, 2002) VENTAJAS E INCONVENIENTES Las principales ventajas de esta fuente de energía son las siguientes: • Es un recurso inagotable. • Energía limpia: No emite gases de efecto invernadero, ni origina lluvia ácida, ni produce emisiones tóxicas. • Sus costes de explotación son bajos, y su mejora tecnológica hace que se aprovechen de manera eficiente los recursos hidráulicos disponibles. • Este tipo de instalaciones supone una fuente de reactivación económica en zonas usualmente aisladas y deprimidas, por los beneficios directos que supone para las comunidades locales. • Producen energía eléctrica cerca del usuario. • Es un buen sistema de recuperación energética de otros sistemas en los que se dispersa parte del agua en la salida para poder regular el caudal: acueductos de agua industrial y potable, canales de reflujo para desbordamientos de caudal, etc. • Trabaja a temperatura ambiente. A pesar de que la energía minihidráulica es una energía no contaminante ya que no necesita para su producción ninguna combustión ni generación de residuos, estos sistemas pueden tener impactos negativos sobre el medioambiente. Por lo que es importante que se preste especial atención al caudal ecológico del curso utilizado para la producción eléctrica, para conservar el ecosistema fluvial y evitar alteraciones en la flora y fauna del entorno. -2– Documento procedente de ATECOS, http://www.atecos.es Por otro lado, su construcción y puesta en marcha requiere inversiones importantes, siendo fundamental la iniciativa pública. Además, los emplazamientos en los que se pueden construir instalaciones minihidráulicas en buenas condiciones económicas son limitados. La energía minihidráulica, al igual que otras renovables, también depende de las condiciones climáticas por lo que su aplicación puede resultar inviable en determinados lugares en los que los recursos hídricos son escasos o en períodos de sequía. DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y/O APLICACIÓN Los sistemas minihidráulicos pueden aplicarse en todos aquellos lugares donde exista un curso de agua y un cierto desnivel (en los ríos y al pie de los embalses). Los sistemas de potencia más reducida son los de implantación más sencilla, con un menor impacto ambiental, y sirven principalmente para abastecer a zonas aisladas donde existen dificultades para acceder a la red eléctrica general como, por ejemplo, suministro de pequeñas comunidades locales, pequeñas industrias u hoteles aislados. Cuando el caudal y el desnivel son suficientes para el uso directo de la energía producida, se pueden instalar pequeños grupos compactos turbina–generador, de instalación sencilla, que exigen muy poca infraestructura hidráulica. Además de cubrir los consumos eléctricos planteados, el excedente energético producido se disipa en resistencias, que según el caso puede aprovecharse tanto para calefacción, agua caliente sanitaria o cualquier otro uso. El desarrollo, tanto de turbinas y generadores como de sistemas de control y regulación, ha hecho posible que con pequeños desniveles e incluso caudales ínfimos se pueda producir energía que, convenientemente acumulada, puede abastecer el consumo requerido. Para este tipo de aprovechamiento son muy indicadas las turbinas Pelton, Turgo y Banki. En la mayoría de los casos, estas turbinas son grupos compactos turbina–generador, regulados por equipos que controlan la carga de los acumuladores. Para el uso en lugares aislados se usan picoturbinas que se construyen igual que las microturbinas, bajando la potencia. Comercialmente se denominan microturbinas sin distinguir entre las de más de o menos potencia. La picoturbinas permiten utilizar la energía hidráulica de torrentes o arroyos suministrando electricidad a aplicaciones autónomas de pequeña potencia, inferiores a 10.000 W. Este tipo de turbinas se utilizan cuando hacen falta solo algunos kilovatios para alimentar una nevera, una radio o la iluminación en una vivienda aislada. En este caso se puede insertar directamente en el cauce de un pequeño curso de agua una turbina y un alternador estancos y el cable de la energía eléctrica llegue directamente a la vivienda. Otra posible alternativa es el uso de sistemas híbridos (sistema de dos o más formas de generación energética), que aseguran un funcionamiento continuo siempre y cuando tengan al apoyo de una fuente de energía convencional. Normalmente están constituidos por una fuente de energía convencional y una alternativa, pero también pueden usar dos fuentes alternativas. Estas instalaciones son complementadas con unas baterías de almacenaje y unos rectificadores de potencia para obtener una señal de mayor calidad que se adapta a los estándares. -3– Documento procedente de ATECOS, http://www.atecos.es REFERENCIAS TÉCNICAS Fundación MAPFRE y AEDHE Guía de uso industrial y comunitario de Energías Renovables. 222 pp. Varios autores (2008) Manual de eficiencia energética. Escuela de Negocios (EOI) y Centro de Eficiencia Energética de Gas Natural Fenosa. 329 pp Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid (FENERCOM) (2005) Energía Hidráulica. Colección "Energías Renovables para todos". 19 pp. Dirección General de Industria, Energía y Minas de la Comunidad de Madrid (2002) Minihidráulica: El recorrido de la energía. E.i.S.E. Domènech, S.A. 10 pp. -4– Documento procedente de ATECOS, http://www.atecos.es