El recurso hidráulico La energía hidráulica
es la energía potencial contenida en una masa de agua que
se encuentra a una altura respecto a un nivel de referencia H m
E=mgH
La energía hidráulica adquiere importancia cuando
se inventa la rueda hidráulica Las primeras funcionaban
por acción directa del agua sobre las paletas montadas
sobre un eje fijo
Manifestación del agua que fluye Corrientes naturales de
agua en descenso: por precipitación de lluvia y nieve
fluyen desde montañas, colinas y planicies hasta el nivel
del mar
El uso de la energía hidráulica es importante por
que: está ampliamente disponible no es contaminante y
produce el trabajo a temperatura ambiente
Ciclo del agua Vaporización – condensación –
precipitación filtración en las capas permeables de
la tierra y forma mantos acuíferos O se precipitar por las
capas impermeables hasta llegar a los ríos o zonas de
almacenamiento para su utilización
Ciclo natural del agua
Recursos en México Cuencas de escurrimiento superficial
elevado: Veracruz Tabasco Oaxaca Chiapas Cuencas con
escurrimiento superficial disponible muy bajo: Baja California
Baja California Sur Coahuila
Regiones hidrológicas en la República
Mexicana
Cuencas hidrológicas en la república Mexicana
Es la agrupación de varias cuencas hidrológicas con
niveles de escurrimiento superficial similares Las más
húmedas son: Región del sistema Grijalva-Usumacinta
Región del Coatzacoalcos Región del Papaloapan
Región de la Costa de Chiapas Región
hidrológica
Conversión de la energía hidráulica Una
instalación hidroeléctrica transforma la
energía potencial del agua en energía
eléctrica
Esquema de generación de electricidad
Esquema de generación hidráulica
Turbinas Máquina que transforma la energía de un
fluido en movimiento en otra forma de energía sin
necesidad de órganos intermedios
La velocidad que desarrolla una turbina hidráulica depende
de: Cantidad de agua El desnivel entre la superficie del agua y
el plano de salida de ésta Tipos de turbinas: De
acción Pelton De reacción Hélice Kaplan
Francis
Turbinas de acción Ideales para saltos desde 100 metros y
potencias pequeñas hasta altura superior a 1,700 metros El
agua cede su energía al rodete como consecuencia de la
modificación de la dirección de la trayectoria
impuesta a las capas líquidas por los alabes Pelton
Esquema de Turbina tipo Pelton 1. Aguja; 2. Deflector; 3.
Cubierta; 4. Tobera; 5. Acceso de agua. 6. Canal de salida
Turbinas de reacción Se emplean en saltos inferiores a 500
metros El distribuidor tiene forma cilíndrica con objeto
de imprimir un movimiento de rotación a las capas de agua
El agua entra radialmente por todo el contorno de la turbina y
sale a lo largo del eje
Turbinas Kaplan Las turbinas hélice y Kaplan se utilizan
en las centrales de salto pequeño hasta unos 70
metros
Turbinas Francis Las turbinas Francis para saltos comprendidos
entre 50 y 500 metros Los álabes modifican la velocidad de
las capas líquidas tanto en dirección como en
magnitud
Tipos de turbinas
Intervalo de aplicación de las diferentes turbinas
hidráulicas
Propiedades de las diferentes turbinas hidráulicas Grandes
alturas de salto
Propiedades de las diferentes turbinas hidráulicas Alturas
medias de salto
Centrales hidroeléctricas Para la utilización de la
energía hidráulica de una corriente de agua es
preciso disponer de un salto de agua El salto puede ser natural o
artificial La altura del salto dependerá esencialmente de
las condiciones locales Constituye el parámetro principal
del proyecto de una central hidráulica
Se requiere de un caudal de agua Que es función de: las
condiciones locales es variable en función de la
época del año debido a las precipitaciones
pluviales de la cuenca hidrográfica que alimenta la
corriente de agua considerada Centrales
hidroeléctricas
Clasificación de las centrales hidroeléctricas 1.-
Centrales de gran salto o de montaña: El valor de la
altura es grande El caudal pequeño A menudo son del tipo
de embalse
2.- Centrales de salto pequeño o de llanura: alturas
pequeñas y caudal grande Llamadas de agua fluyente Tienen
que adaptar continuamente su producción al caudal
disponible su producción es muy irregular depende de las
condiciones naturales
Clasificación de las centrales
hidroeléctricas
Panorama Internacional de Hidroelectricidad En 2004: Potencia
instalada mundial = 739.5 GW 20% de la capacidad instalada total
En países como Brasil, Noruega y Canadá, la
energía hidráulica aporta un porcentaje muy
significativo de su generación eléctrica La
energía hidráulica es la principal fuente renovable
de uso en el planeta
Capacidad hidroeléctrica instalada y generación en
países seleccionados (2004)
China tiene la capacidad hidroeléctrica más grande
del mundo con 94.9 GW Estados Unidos con 77.64 GW Canadá
con 70.19 GW Brasil con 67.79 GW México: ocupa el lugar 18
mundial 10.53 GW 1.33% del total mundial Capacidad
hidroeléctrica instalada y generación en
países seleccionados (2004)
Panorama Nacional La dinámica expansión del sector
eléctrico en México se aceleró en la
última década Al año 2004 se tenía
una capacidad total instalada superior a los 47.3 GW 22.62% es de
plantas hidroeléctricas Para el año 2007 se tiene
contemplado la puesta en operación de la
hidroeléctrica del Cajón con una capacidad
instalada de 754 MW
Centrales hidroeléctricas en México (2004)
Centrales hidroeléctricas en México (2004)
Principales características de algunas centrales
hidroeléctricas