MINICENTRALES HIDROELÉCTRICAS (I)

Una central hidroeléctrica es una instalación que transforma la fuerza del agua en energía eléctrica. Para ser más precisos, las centrales hidroeléctricas son infraestructuras que utilizan la energía potencial del agua de un cauce natural en su caída o salto entre dos puntos o niveles situados a distinta altura, con el objetivo de generar energía hidroeléctrica

El agua, que en esta infraestructura va adquiriendo velocidad, pasa por una o varias turbinas que transforman la energía del agua en movimiento en energía mecánica que, a su vez, al pasar por uno o varios generadores, se transforma en energía eléctrica.

Las centrales hidroeléctricas pueden considerarse una evolución de los antiguos molinos de agua que, desde la antigüedad y durante siglos, han utilizado la corriente de agua de un río o la derivada de las mareas para generar energía con la que, por ejemplo, moler grano en grandes cantidades.

Los expertos no se ponen de acuerdo en cuál puede considerarse la primera central hidroeléctrica del mundo. Puede que la primera fuera la construida en las Cataratas del Niágara (entre EE.UU. y Canadá), la construida en Northumberland (Reino Unido) o la construida en el río Fox (Wisconsin, EE.UU.), todas ellas entre los años 1879 y 1882.

En España, fue en los primeros años del siglo XX cuando la energía hidroeléctrica empezó a sustituir a la térmica de vapor. En 1907 se construyó la central hidroeléctrica del Molinar en Villa de Ves (Albacete), que aprovechaba un desnivel natural de 400 metros en el río Júcar, y transportaba la energía por un tendido de más de 250 km hasta Valencia y Madrid.

La energía de las minicentrales hidroeléctricas

Las centrales hidroeléctricas se clasifican en Centrales hidroeléctricas de gran potencia (más de 10 Megavatios de potencia instalada y grandes infraestructuras basadas en la utilización de caudales procedentes de grandes pantanos y embalses), Minicentrales hidroeléctricas (menos de 10 MW) y Microcentrales hidroeléctricas (menos de 1MW).

En España existen actualmente en torno a 1.200 mini y micro centrales (de las aproximadamente 1350 existentes). La mayoría vende la energía generada a compañías eléctricas y, el resto, un pequeño tanto por ciento, genera energía para autoconsumo.

La energía generada por las centrales “mini” o “micro” se considera legalmente “energía renovable”, “energía verde” o “energía limpia”, según se sienta más menos predilección por una u otra metáfora.  

Con estos términos (renovable, verde, limpia) se quiere indicar lo siguiente: 

  1. La generación de energía hidroeléctrica no produce gases de efecto invernadero como la combustión del carbón o el petróleo y, por tanto, no contribuye al calentamiento global.
  2. La generación de energía hidroeléctrica suministrada por minicentrales tiene un impacto medioambiental mucho menor al que pueden tener las grandes infraestructuras y, por tanto,  se entiende que respeta los recursos naturales.
  3. Como el sol y el viento, el agua es considerada una fuente natural de energía capaz de regenerarse por medios naturales, y tan abundante como para ser calificada de virtualmente inagotable.

Sin embrago, mientras las fuentes de la energía solar y de la energía eólica escapan al agotamiento producido por la acción del ser humano, el agua, un bien común, sí es un recurso natural limitado, “agotable”,  muy necesario y, por tanto, muy codiciado en nuestro país, uno de los más secos de Europa.

¿Es o no es “renovable, verde y limpia” la energía producida por las minicentrales?

La condición para que la energía producida por las minicentrales hidroeléctricas sea renovable, verde y limpia es que su extracción y su utilización no impacten en el medioambiente, es decir, que el uso del agua no suponga un menoscabo para la preservación e, incluso, para la mejora de ecosistemas acuáticos como los ríos, los acuíferos y los humedales.

La detracción del agua tiene un límite: no debe implicar la reducción de hábitats fluviales y lacustres ni el deterioro de la calidad del agua o la degradación de la biología natural o la morfología de los cauces.

Por ello, y dada la creciente escasez de agua de la mayoría de las cuencas españolas, ha sido necesario establecer caudales ecológicos que garanticen la buena salud de la vida de los ecosistemas fluviales.

Por tanto, la energía hidroeléctrica es una energía renovable en la medida en que se controla que la cantidad de agua utilizada en los tramos de un río es la adecuada para preservar la salud medioambiental de los diferentes tramos de río que se ven afectados.

El impacto medioambiental de las derivaciones de agua hacia las minicentrales

Por sus dimensiones, costes y relativa facilidad de instalación y conservación, las  minicentrales han sido muy utilizadas desde principios del siglo XX  para el autoconsumo de instalaciones industriales, para electrificar pequeños núcleos rurales y para contribuir a las necesidades energéticas de las grandes urbes.

Desde hace algunos años, la UE se ha propuesto potenciar la recuperación y la modernización de antiguas minicentrales e, incluso, cuando sea posible, promover la construcción de nuevas, con el objetivo de disminuir la dependencia energética de terceros países y de contar con lo que a nivel internacional se entiende que, bien gestionado, puede ser una magnífica fuente de energía renovable.

Para ello, para que la gestión sea la adecuada, es imprescindible contar con los estudios especializados  y los recursos técnicos que permitan establecer y salvaguardar con todo el rigor  los caudales ecológicos.

Sin embargo, dadas las actuales circunstancias climáticas, la necesidad de limitar la cantidad de agua utilizada por las minicentrales choca con la necesidad de que estas sean rentables para sus propietarios.

Pero las concesiones de explotación del agua se realizaron en muchos casos a perpetuidad o se renovaron a finales del siglo XX por largos periodos de tiempo, y, por entonces, no se tenía en cuenta, como ahora, la preservación ecológica de los ríos, hasta el punto de que las concesiones, en muchos casos, superan con creces el caudal ecológico del río.

NEURITE: SOFTWARE  DE PREDICCIÓN Y CONTROL

Es evidente que los gobiernos y las autoridades competentes no van a prescindir del servicio que prestan las minicentrales, ni tampoco pueden obviar el deterioro medioambiental que a menudo supone la actividad económica de las minicentrales.

También es evidente que las minicentrales hidrológicas solo serán viables si no se limita en exceso la cantidad y la frecuencia de las descargas y, por tanto, si no dejan de ser suficientemente rentables para sus propietarios.

Por ello, en este contexto es imprescindible contar con los suficientes puntos de control y datos de calidad sobre el nivel real del agua, además de disponer de un modelo que permita saber qué es lo que realmente ocurre y ocurrirá en el río.

El software de Neurite (software  de predicción y control AIBLOCKS4WATER) es una herramienta innovadora tanto para la previsión de reservas y el control de caudales ecológicos en situación de sequía, como para la predicción, el control y la gestión de inundaciones, y para la previsión de episodios de contaminación de ríos y acuíferos.

La tecnología que sustenta la plataforma AIBLOCKS4WATER está basada en la combinación de bloques de algoritmos con bloques de inteligencia artificial.

La alimentación previa de estos bloques de aprendizaje profundo permite, en primer lugar, interpretar y entender las relaciones entre los datos introducidos y, en segundo lugar, emplear esos conocimientos para llevar a cabo predicciones inmediatas y con un alto grado de exactitud.

PLATAFORMA AIBLOCKS4WATER 

Control de caudales ecológicos en ríos
  • Anticiparnos a las situaciones en las que el concesionado no está dejando pasar por el río el caudal ecológico, para que la inspección pueda optimizar su eficacia, actuar de manera pertinente y evidenciar el uso abusivo de la concesión.
  • Identificar las concesiones que producen energía eléctrica por debajo de lo que sería un óptimo uso del caudal de la concesión, dado un determinado equipamiento.
Previsión de reservas
  • Escenarios para determinar o solicitar en situaciones de sequía la concesión de derivaciones en el río, para que puedan ser atendidas de la manera más adecuada tanto para riego, abastecimiento o industria, como para mini centrales eléctricas y actividades lúdicas.
  • Escenarios para definir o negociar las reglas de desembalse en función de las necesidades antrópicas y medioambientales.
  • Escenarios para determinar o solicitar la concesión de explotaciones de acuíferos (pozos) y evitar que el uso conjunto del acuífero (riego, abastecimiento y/o industria) provoque un descenso de su nivel conlleve la inutilización de pozos próximos.
Previsión de contaminación por episodios de sequía
  • Alerta temprana de salinización de pozos costeros por intrusión marina cuando, por sobreexplotación, descienda el nivel del acuífero y se produzca la entrada del agua de mar.
  • Alerta de incremento de niveles de contaminación en ríos provocado por el descenso de caudales y mantenimiento de carga contaminante de las industrias o núcleos urbanos que vierten en él.

 

Neurite, especialistas con más de 30 años de experiencia trabajando con confederaciones hidrográficas.

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