Central hidroeléctrica de agua fluyente
Aprovechamiento hidroeléctrico que deriva o usa el caudal natural de un río con poco o ningún embalse, de modo que la producción sigue al caudal del río y no a la demanda.
Las centrales de agua fluyente (o de pasada) usan un azud o una presa baja para derivar el agua hacia una toma, a veces a través de un canal o una tubería forzada para ganar salto, y la devuelven al río aguas abajo. Si hay almacenamiento, se limita a unas horas de regulación, así que la generación sigue la hidrología estacional: alta durante el deshielo o las estaciones lluviosas y baja en los periodos secos.
La potencia sigue la ecuación general de la hidroeléctrica:
donde η es el rendimiento global (0,80–0,90 en grupos grandes), ρ = 1.000 kg/m³, g = 9,81 m/s², Q el caudal (m³/s) y H el salto neto (m). Una central que turbina 50 m³/s con 20 m de salto y un 88 % de rendimiento da unos 8,6 MW.
Características principales:
- Factor de capacidad: 40–65 % en centrales bien ubicadas, según el caudal de diseño elegido respecto a la curva de caudales clasificados
- Turbinas: grupos Kaplan y bulbo para ríos grandes con poco salto; Francis o Pelton para derivaciones de montaña con gran salto
- Ejemplos: las cascadas del Rin y del Danubio, Jirau y Santo Antônio en el río Madeira (unos 3,5–3,75 GW cada una), y los aprovechamientos de derivación alpinos e himalayos
El agua fluyente evita la mayoría de los impactos de los embalses, como las grandes inundaciones y las emisiones de metano, aunque las derivaciones pueden dejar tramos de río casi secos y obligan a mantener caudales ecológicos mínimos y escalas para peces. Como su producción no es gestionable, se comporta más como una renovable variable que como una hidroeléctrica de embalse. La minihidráulica y la pequeña hidráulica de menos de 10 MW son casi siempre de agua fluyente.
Términos relacionados
Todos los términos →- Salto hidráulico
Diferencia de altura entre la superficie del agua en la toma de una central hidroeléctrica y la salida de la turbina o el canal de desagüe, que junto con el caudal determina la potencia disponible.
- Turbina Kaplan
Turbina hidráulica de reacción tipo hélice, con álabes del rodete y distribuidor regulables, adecuada para saltos bajos de unos 2 a 40 m y caudales grandes.
- Turbina Francis
Turbina hidráulica de reacción con álabes fijos en la que el agua entra en dirección radial y sale en dirección axial; es el diseño más instalado y se usa en saltos medios de unos 30 a 700 m.
- Turbina Pelton
Turbina hidráulica de acción en la que chorros de agua a gran velocidad golpean cucharas dobles montadas en una rueda; la opción estándar para saltos altos, de más de unos 250 m.
- Factor de capacidad
Relación entre la energía que una central produce realmente en un periodo y la que produciría funcionando a plena potencia nominal durante todo ese periodo.
- Central hidroeléctrica de bombeo
Almacenamiento que bombea agua a un embalse superior cuando la electricidad es barata o abundante y la turbina cuando hace falta potencia; es la mayor forma de almacenamiento en red del mundo.