¿Qué es la Mini Hidráulica y cuál es su impacto? (I de VIII partes)

Gabriela König

Directora Comercial Latam y Península Ibérica para turbinas CINK Hydro-Energy

¿Qué es la Mini Hidráulica y cuál es su impacto?

Soy Gabriela König y llevo 10 años trabajando en el asesoramiento y la venta de equipamientos hidroeléctricos de potencias hasta 10MW. Estando en el medio me pregunto ¿Por qué las Centrales Hidroeléctricas Pequeñas no aparecen en los medios ni en la discusión político-social cuando hablan de soluciones para frenar el cambio climático? y ¿Por qué parece que muy pocas personas saben que la Mini hidráulica es la tecnología de generación eléctrica más antigua, más eficiente (75%, mientras la eólica está en un 27% y la solar en un 17%), completamente renovable y con un mínimo impacto para los ecosistemas? En esta serie de artículos pretendo darles una información general y pragmática para que pueden evaluar por su cuenta las oportunidades que se debe dar a esta tecnología de generación eléctrica.

¿Cómo se crea electricidad con agua?  

Una Central Hidroeléctrica genera electricidad con la presión o desnivel (energía potencial) de un recurso natural que es el agua de un río o de un embalsamiento natural o artificial creado para este fin, pero también puede utilizar infraestructuras existentes (tuberías o embalsamientos) de sistemas de agua potables, de riego u otras, aumentando así la eficiencia energética de estos sistemas y con un impacto mínimo añadido. La presión del agua llega a través de un tubo presurizado a la turbina, creando una rotación en su rodete que es transmitido a un alternador que produce electricidad solamente con este giro.

Características de una Central Hidroeléctrica

La generación de electricidad con turbinas hidráulicas se basa en el ciclo del agua, que es impulsado por el sol, por lo que es una fuente energética renovable, limpia, autóctona e inagotable. No produce emisiones de ningún tipo, ni residuos sólidos o líquidos, ni contamina el agua que utiliza. El agua no se gasta ni desaparece y se devuelve íntegra a su curso natural. Tiene una larga vida útil y costes de mantenimiento relativamente bajos. Además, la energía hidroeléctrica puede almacenarse o dosificarse según demanda con mucha facilidad y sin elementos contaminantes como baterías. El gran problema de toda la generación eléctrica es él de disponer de electricidad cuando se necesite, y la hidroeléctrica es la única forma de generación que se puede dosificar acorde a la demanda.

Además, las instalaciones hidroeléctricas producen una serie de beneficios secundarios como el control de inundaciones y el control de suministros de agua potable y de riego a través de la apertura regulada de las turbinas según demanda. Los embalses creadas o existentes sirven de reservas de agua para suministro humano, riego y de instalaciones de ocio, tema muy importante cara a los cambios climáticos que vivimos.

La diferencia entre Centrales Hidroeléctricas Grandes y Pequeñas

Mientras las Centrales Hidroeléctricas Medianas (aprox. de 10/20 a 50MW) y Grandes (aprox. de 50MW a 1.000MW) se consideran de mayor impacto para los ecosistemas por su mayor envergadura de infraestructura, las Centrales Hidroeléctricas Pequeñas entran en el marco legislativo de las Energías Renovables (Europa hasta 10MW, Latinoamérica hasta 20MW). A parte de las características genéricas mencionadas arriba, las versiones pequeñas de las Hidroeléctricas tienen ventajas adicionales muy considerables para su evaluación en un marco de una generación sostenible. 

Ventajas adicionales de las Centrales Hidroeléctricas Pequeñas (hasta 10-20MW)

En comparación a sus hermanos mayores, las centrales pequeñas son poco visibles en la naturaleza, ya que se suelen enterrar las tuberías y las casas de máquinas tienen un tamaño reducido que pueden integrarse en al ambiente fácilmente.

Pueden aprovechar infraestructuras existentes (antiguas centrales, embalses existentes por otros usos, caídas en redes de riego y redes de agua potable, residuales y otros) con mínimo impacto e inversión.

Un aspecto muy importante es que refuerzan las largas transmisiones por sus inyecciones puntuales entre medias, por lo que ayudan a mantener la tensión de las líneas, reduciendo fallas y pérdidas.

¿Sabia Usted cuanta energía se pierde en su transmisión y/o porque se crea cuando no es aprovechable?

Aquí unos datos extraídos de la misma pagina de la RED ELECTRICA ESPAÑOLA donde la producción en España en el 2017 eran 268 TWh, la demanda en consumo ese mismo año fue de 242 TWh, lo que significan 26 TWh/año ¡de pérdidas! Esto viene a ser equivalente a la producción de 3,25 centrales nucleares o al consumo de 6,5 millones de familias.

Otra aplicación de las pequeñas turbinas es su uso dentro de otras infraestructuras lo que aumenta la eficiencia energética de sistemas de riego, suministros de agua potable y otros.

Centrales Hidroeléctricas a pie de presa y fluyentes

Cuando el público general piensa en la energía hidroeléctrica, habitualmente se refiere a la Gran Hidráulica, con tremendos embalsamientos artificiales, altos muros de contención y un impacto importante visual y ecológico, ya que son “Centrales a pie de presa” donde se colocan turbinas a pie de una presa construida de forma artificial, aprovechando la columna de agua (=presión) en este punto.

La gran ventaja de estas centrales es que al día de hoy ya existen (porque realmente no se permite hacer nuevas de gran envergadura por temas ecológicas), a veces con turbinas reversibles que también bombean, y así el embalsamiento sirve de almacenamiento de energía, la única batería limpia y ecológica que tenemos.

La mayoría de las Pequeñas o Medianas Centrales Hidroeléctricas se construyen o han construido con un diseño de “agua fluyente”, para las cuales se desvía parte del río para pasarlo por un tubo y una turbina hidráulica y devolverlo después a su curso natural, o se suelen usar embalsamientos ya existentes para otros usos (consumo humano o riego). Es obligatorio de mantener siempre con un caudal ecológico dentro del cauce en el tramo (desde pocos metros hasta algunos kms) que el agua circula parcialmente por el by-pass hacia la turbina, y se aplican escalas para peces para garantizar sus movimientos naturales para minimizar el impacto en la flora y fauna.

Estudio comparativo de ocho tecnologías de generación eléctrica y sus impactos ambientales

Quiero exponer aquí un resumen de un estudio científico que es resultado de dos años de intenso trabajo llevado a acabo por un equipo de expertos de AUMA, una prestigiosa empresa consultora independiente, con la participación en tareas de revisión de profesores y catedráticos de la Universidad de Barcelona (UB), la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) y la Universidad Rovira i Virgili (URV) de Tarragona. El trabajo ha sido impulsado por la ASOCIACION DE PRODUCTORES DE ENERGIAS RENOVABLES con la participación de 7 organismos púbicos integrados en el consejo director del estudio.

El objetivo de este estudio era el de cuantificar de forma científica los daños o impactos medioambientales y sociales provocados por las diversas tecnologías de generación de electricidad, porque el mercado eléctrico solo puede funcionar de manera eficiente y transparente si los precios finales de la electricidad reflejan la totalidad de los costos asociados a su producción y, entre ellos, el coste de los daños medioambientales y sociales que provocan. Los costos económicos que suponen los impactos medioambientales y sociales que provocan las energías convencionales son, en cambio, tal como comenta el informe del estudio, sistemáticamente externalizados, es decir, repercutidos sobre la sociedad en su conjunto y no sobre los propios consumidores de electricidad.

El estudio evalúa y compara los ocho principales sistemas de producción

de electricidad utilizados en España, cinco convencionales y tres renovables:

  • Térmico de lignito, de carbón, fuel-oil, gas natural y nuclear.
  • Mini hidráulico, eólico, solar fotovoltaico.

El estudio ha analizado las siguientes fases del ciclo de vida de los sistemas

de generación de electricidad, pero no ha analizado la fase de desmantelamiento debido a falta de datos al respecto:

  • Obtención de combustible (minería y extracción).
  • Tratamiento de combustible (preparación).
  • Transporte de combustible.
  • Construcción de central (obras, equipamientos y residuos).
  • Explotación de las centrales (producción electricidad).

Resumen y Resultado: ¡La Mini hidráulica es la tecnología con menos impacto!

Situación y potenciales de la Hidráulica en la Península Ibérica

En España y Portugal hay muchas reformas y repotenciaciones pendientes y muchos embalses existentes sin aprovechar. También queda bastante potencial en los sistemas de riego y agua potable.

Muchas concesiones/derechos de agua y centrales existentes están bloqueadas por falta de una gestión política favorable a las pequeñas hidráulicas.

Se requiere seguridad y años de duración para las concesiones de agua para que los propietarios e inversionistas privados puedan recuperar sus importantes inversiones.

Situación y potenciales de la Hidráulica en la Latinoamérica

En algunos países solo existe un aprovechamiento del 8-10% de su potencial hídrico y probablemente toda Latinoamérica podría generar su energía eléctrica totalmente con hidroeléctrica y otras energías renovables, sin emisiones de gases nocivos para el clima en un sistema interconectado.

En muchos países el precio de la energía es demasiado bajo para que la inversión en una PCH puede ser rentable, ya que los fósiles suelen estar subvencionados de forma directa o indirectamente. Dependiendo del país suelen tener más o menos apoyo político según el momento de la coyuntura, básicamente a través de licitaciones de PBAs que garantizan tarifas más altas durante los primeros años para poder lograr la financiación.

Las Mini Centrales Hidroeléctricas son una fuente de generación de energía eléctrica estable y regulable, libre de contaminantes y con un mínimo impacto al medioambiente que optimiza la eficiencia energética de la producción eléctrica, pero aun requiere mas concienciación y apoyo a nivel social y político.

Gabriela König, alemana, Diseñadora Industrial dipl, esta trabajando desde hace diez años como Directora Comercial Latam y Península Ibérica en la venta de equipamientos hidroeléctricos Crossflow, Pelton, Francis y Kaplan de potencias hasta 10 MW de la empresa checa CINK Hydro-Energy.

Desde su oficina en Salamanca, España y Santiago de Chile esta asesorando a inversores pequeños y medianos respecto a la elección y dimensionamiento del equipamiento más adecuado para sus proyectos. También da regularmente conferencias en exposiciones internacionales especificas del sector, a las que vistita como expositora para CINK Hydro-Energy.

 

 

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