Centrals Hidroelèctriques

Hi ha diferents tipus de producció d'energia, un d'ells són les centrals, en aquest blog parlarem concretament de les centrals hidroelèctriques.
  • Què són?
Són un tipus de centrals que utilitzen la força de l'aigua (energia hidràulica) que transporta un riu per tal de convertir aquesta força en energia elèctrica, mitjançant, principalment turbines junt a alternadors. Per tal que la turbina es mogui cal que l'aigua caigui amb força, per tant, l'aigua arriba a la centrals després de caure per uns tubs de descàrrega interiors a la presa a la central.
Presentació informativa


  • Tipus de centrals
Des del punt de vista de la generació d'energia poden ser:
  • Centrals hidràuliques, si generen més de deu megawatts de potència.
  • Centrals minihidràuliques, si generen menys de deu megawatts de potència.
Des del punt de vista de la seva concepció arquitectònica, les centrals poden ser classificades en:
  • Centrals a l'aire lliure, al peu de la presa, o relativament allunyades d'aquesta, i connectades per mitjà d'una canonada en pressió.
  • Centrals en caverna, generalment connectades a l'embassament per mitjà de túnels, canonades en pressió, o per la combinació d'ambdues.
Des del punt de vista de com utilitzen l'aigua per a la generació, es poden classificar en:
  • Centrals a fil d'aigua. També denominades centrals d'aigua fluent, utilitzen part del flux d'un riu per a generar energia elèctrica. Operen en forma contínua perquè no tenen capacitat per a emmagatzemar aigua, no disposen d'embassament. Turbinen l'aigua disponible en el moment, limitadament a la capacitat instal·lada. En aquests casos les turbines poden ser d'eix vertical, quan el riu té un pendent fort o horitzontal quan el pendent del riu és baixa.
  • Centrals acoblades a un o més embassaments. És el tipus més freqüent de central hidroelèctrica. Utilitzen un embassament per a reservar aigua i anar graduant l'aigua que passa per la turbina. És possible generar energia durant tot l'any si es disposa de reserves suficients. Requereixen una inversió major.
  • Centrals mareomotrius. Utilitzen el flux i reflux de les marees. Poden ser avantatjoses en zones costaneres on l'amplitud de la marea és àmplia i les condicions morfològiques de la costa permeten la construcció d'una presa que talla l'entrada i sortida de la marea en una badia. Es genera energia tant en el moment en que s'omple com en el moment en que es buida la badia.
  • Centrals mareomotrius submergides. Utilitzen l'energia dels corrents submarins.
  • Centrals que aprofiten el moviment de les ones. Aquest tipus de central és objecte d'investigació des de la dècada de 1980.

  • Components
La presa: és una construcció, normalment de formigó, que s' aixeca sobre la llera del riu i és perpendicular a la direcció del riu amb la finalitat de retenir l' aigua per tal d' elevar-ne el nivell i formar un embassament o llac artificial.


Els conductes d’aigua: per alimentar la turbina, les preses tenen unes comportes que permeten regular el cabal i estan protegides per uns reixats metàl·lics que impedeixen que elements com ara branques, troncs, etc., puguin deteriorar-les.
Com que la majoria de preses també tenen la funció de regular el cabal del riu, han de permetre l’evacuació de l’aigua sense necessitat de passar per les turbines; per això s’utilitzen sobreeixidors equipats amb comportes, i al peu de la presa es construeixen uns elements esmorteïdors de l’energia de l’aigua quan cau. I a la part més fonda de la pressa hi ha els desguassos, que permeten el buidatge de tot el pantà a fi de realitzar, per exemple, les tasques de drenatge.

La sala de màquines: aquí trobem les màquines motrius de la central, els anomenats grups turboalternadors. 
En funció de l’altura i del cabal d’aigua s’utilitzen diferents tipus de turbines.
Les centrals combinen diverses turbines perquè es pugui obtenir un major rendiment depenent del cabal d’aigua disponible. 

Transformadors i parc de distribució: la tensió del corrent elèctric obtinguda en els alternadors és igual o inferior a 20KV, llavors per elevar la tensió a un valor adequat per al seu transport s’utilitzen els transformadors i així amb aquesta elevació de la tensió s’eviten pèrdues d’energia, encara que les segueixen havent. En el parc de distribució, la central es connecta a la xarxa de transport. Aquest transport es realitza mitjançant les línies d’alta tensió. 
La majoria de centrals estan interconnecades a través de la xarxa de transport; i també estan sincronitzades perquè les seves aportacions d’energia siguin compatibles.



  • Tipus de turbines
Les turbines són les encarregades de transformar l'energia de l'aigua i transmetrela a l'alternador. N'hi ha de tres tipus:
  1. Pelton: També anomenada turbina de pressió. Serveix per a grans salts d'aigua i petits cabals.
  2. Francis: També anomenada de sobrepressió degut a que la seva pressió es variable segons la zona. Serveix per a petits salts d'aigua i un major cabal.
  3. Kaplan: Per a salts molt petits i un cabal molt gran.

  • Funcionament
La presa, situada al curs d'un riu , acumula artificialment un volum d'aigua per formar un embassament . Això permet que l'aigua adquireixi una energia potencial que després es transformarà en electricitat .

Per això , la presa es situa aigües amunt , amb una vàlvula que permet controlar l'entrada d'aigua a la galeria de pressió ; prèvia a una canonada forçada que condueix l' aigua fins a la turbina de la sala de màquines de la central .

L'aigua a pressió de la canonada forçada va transformant la seva energia potencial en cinètica ( és a dir , va perdent força i adquireix velocitat ) . En arribar a la sala de màquines l'aigua actua sobre els àleps de la turbina hidràulica , transformant la seva energia cinètica en energia mecànica de rotació.

L'eix de la turbina està unit al del generador elèctric , que en girar converteix l'energia rotatòria en corrent altern de mitja tensió .

L'aigua , un cop ha cedit la seva energia , és restituïda al riu aigües avall de la central a través d'un canal de desguàs .


  • La presa
La presa reté l’aigua de l’embassament. N’hi ha de diferents tipus:
presa de gravetat. de planta lineal. transmet l’empenta de l’aigua de l’embassament cap al terra. la seva secció s’eixampla cap a baix per aconseguir la estabilitat necessària i suportar la pressió de l’aigua, què és més gran al fons de l’embassament que a la superfície. La presa de la que serà la hidroelèctrica mès potent del món, la presa de les tres gorjes, és de gravetat.
presa de contraforts. Els contraforts empenyen el mur en sentit contrari al de l’aigua.
presa de volta. Corbada, tant en planta com en secció. transmet l’empenta de l’aigua de l’embassament cap als extrems. Es construeix en valls estretes. Una de les més grans és la presa de Hoover, als USA.


  • La producció elèctrica
    Les dues característiques principals d’una central hidroelèctrica, quant a la seva capacitat de producció elèctrica són:
    • la potència instal·lada depén de l’alçada i del caudal d’aigua, a més del rendiment de la turbina i del alternador. P = n·Q·H·g
      • Gran hidràulica: centrals de més de 10 MW. No es considera renovable pel seu ’impacte ambiental. El 7% de l’electricitat a Espanya es produeix en aquestes centrals.
      • Minihidràulica: centrals de menys de 10 MW. Es considera renovable.
    • l’energia produida depén de les hores de funcionament de la central. Es mesura en kWh/any.

  • Avantatges i desavantatges
És neta, no genera combustibles,no contamina ni l'aire ni l'aigua però fa malbé el paisatge.
  • Impacte medioambiental
La construcció de preses i, per extensió, la formació d'embassaments, provoquen un impacte ambiental que s'estén des dels límits superiors de l'embassament fins a la costa. Aquest impacte té les següents conseqüències, moltes d'elles irreversibles:
  1. Submergeix terres, alterant el territori.
  2. Modifica el cicle de vida de la fauna.
  3. Dificulta la navegació fluvial i el transport de materials aigües avall (nutrients i sediments, com llims i argiles).
  4. Disminueix el cabal dels rius, modificant el nivell de les capes freàtiques, la composició de l'aigua embassada i el microclima.






http://elpais.com/tag/centrales_hidroelectricas/a/



















No hay comentarios:

Publicar un comentario

Suscribirse a: Comentarios (Atom)