LA ENERGÍA HIDRÁULICA

Una corriente de agua contiene dos formas de energía: la debida a su velocidad (energía cinética) y la debida a su elevación (energía potencial). Esto significa que se pueden aprovechar tanto pequeños desniveles por los que circula gran cantidad de agua, como grandes desniveles por los que circula un pequeño caudal.

Este hecho se debe a que la energía hidráulica es una de las formas más puras de la energía disponible: no es contaminante y puede suministrar trabajo sin producir residuos. Es relativamente fácil de controlar y su rendimiento de transformación es muy alto (mayor del 80%). Su importancia radica en que se aprovecha un recurso renovable, es muy rentable, produce directamente energía mecánica o eléctrica (y no calor) y puede obtenerse con dispositivos captadores casi de cualquier tamaño.

Debido a todo ello, se han instalado todo tipo de máquinas captadoras de la energía del agua alrededor de todo el mundo, pero no sólo en la actualidad, sino desde hace ya cientos de años. Es raro el río en el que no se ha instalado en la antigüedad una rueda que sirva como molino de grano, son los llamados molinos de agua. Es más, los inicios de la electricidad en canarias estuvieron ligados a instalaciones hidroeléctricas instaladas en curso de agua que así lo permitían. Recordemos que la primera instalación eléctrica de Canarias se realizó en el barranco del Río en Santa Cruz de La Palma y entró en funcionamiento el 31 de diciembre de 1893.

En las Islas Azores se hace un aprovechamiento hidráulico ligado a los distintos saltos de agua que proliferan por todas las islas.

TIPOS DE MINICENTRALES HIDROELÉCTRICAS

Las minicentrales se puede clasificar dependiendo de cómo se tome el agua que va a mover la turbina, existiendo las siguientes:

1.   Centrales de agua fluyente. No tienen embalse de agua, una presa o azud, desvía parte del caudal del río dirigiéndolo por el canal de derivación hasta la cámara de carga, donde está conectada la tubería de descarga que cae con la máxima pendiente posible hacia el edificio de la central donde se encuentra la turbina, el alternador y demás aparatos de regulación y control electromecánicos, electrónicos, y de automatismos hidráulicos. El agua una vez turbinada se evacua por un canal de descarga devolviéndola de nuevo al cauce del río. Centrales de agua fluyente también son las que en ríos con mucho caudal se desvía parte del mismo mediante un azud hacia una presa para mantener la altura de caída constante, estas centrales no necesitan canal de derivación.

2.   Centrales de pie de presa o de regulación propia. En ocasiones, embalses existentes, o por construir, cuyo fin es distinto al del aprovechamiento energético, como la regulación del cauce o la utilización del agua para consumo humano, industrial, o agrícola, permiten la instalación de una minicentral en el pie de la presa. En este caso los caudales a turbinar son los excedentes, o bien los necesarios para el consumo, o incluso, cuando no hay necesidades ni excedentes, se turbina el caudal de servidumbre, que es el caudal mínimo que debe transcurrir por el cauce del río.

3.   Centrales en canales de abastecimiento. Las canalizaciones de conducción de agua para riego o para consumo humano pueden aprovecharse para colocar en paralelo una tubería forzada y turbinar el agua devolviéndola de nuevo al canal en un tramo de menor cota o a otro cauce fluvial, utilizándose, en este último caso, sólo los excedentes de consumo.

Dados los problemas medioambientales que produce la construcción de nuevos embalses, parece que no deben construirse con el fin exclusivo de su aprovechamiento energético, aunque existentes éstos, o necesarios para otros fines, por qué no aprovechar su potencial hidroeléctrico renovable. La potencia máxima para ser consideradas minicentrales eléctricas no suele superar los 10 Mw, aunque esto puede diferir según los países y los avatares políticos.

Las de menor impacto ambiental son las de agua fluyente y las de canal de abastecimiento que no superen los Mw instalados.

CLASES DE TURBINAS HIDRÁULICAS

La turbina hidráulica es una rueda hidráulica que gira debido al choque del agua con ella. Dependiendo del caudal de agua y de la energía cinética de ésta, se han desarrollado distintos tipos de turbinas, con el fin de obtener el máximo rendimiento. En la figura adjunta se muestra el esquema general de una turbina hidráulica Estas turbinas se encuentran acopladas a los generadores, que serán los que generarán la energía eléctrica. En las islas Azores, las turbinas que se han instalado son de tipo Pelton y Francis.

La llamada turbina Pelton es una rueda hidráulica que puede desarrollar velocidades de giro suficientemente altas (alrededor de 1.000 r.p.m.)como para poder ser utilizada en la generación de energía eléctrica, con eficacias superiores al 90%. Aunque puede operar a caudales desde los 30 l/s. necesita una altura mínima de 25m. A la izquierda se muestra una de estas turbinas.

La turbina Francis aprovecha la presión dinámica, debida a la velocidad del agua y la estática, esto hace que sean aptas para variadas alturas y caudales.

Las centrales hidroeléctricas se encuentran en San Miguel, Terceira, Flores y Faial.

En cuanto al resto de las energías renovables, se están haciendo algunos estudios para ampliarlos campos eólicos de las islas de Santa María, Graciosa y San Jorge y crear parques eólicos en Flores y Corvo.

Con respecto a Canarias, la situación es envidiable puesto que la penetración de las energías renovables es muy alta en las Azores. En Canarias la energía primaria de origen renovable representa el 0,33% del total de la energía consumida, correspondiendo el 99,67% restante a derivados del petróleo. También es cierto que

las demandas energéticas en los dos archipiélagos son muy diferentes, puesto que hablamos, en el caso de Canarias, de una superficie tres veces mayor, una población más de cinco veces superior y un desarrollo turístico muy superior, que conlleva altos costos energéticos.

En la siguiente figura se muestra un mapa de las islas con el porcentaje de energía eléctrica producida por cada una de las fuentes de energía.