¿Cómo reducir la demanda energética externa de España? (IV)

Centrales hidráulicas

Desde un punto de vista conceptual, su mecanismo es simple: aprovechar la energía cinética del agua, creada a partir de energía potencial, para posteriormente convertirla en energía eléctrica. Su aprovechamiento eléctrico presenta dos limitaciones básicas:

• Salto bruto de la presa: determinado por la altura de la presa. La altura de la presa se establecerá en función de la geomorfología de la zona y de las características del resto de presas situadas en dicho curso fluvial. Es decir, que la forma más eficiente de aprovechar hidráulicamente un curso fluvial es aquella en que cada presa se sitúa en la cola del embalse inmediatamente más cerca aguas abajo, aprovechando el máximo salto hidráulico posible.
• ¿Qué implica esto? Que la energía potencial actúa como limitante, es decir, nunca se podrá generar más energía que la debida al desnivel total de dicho curso fluvial. Aún así el aprovechamiento energético tiene grandes pérdidas por rozamiento natural, rendimiento de elementos mecánicos y eléctricos, zonas no aprovechables, etc.



H = Salto bruto, H´ = Salto neto, J = Pérdidas



• Caudal: A mayor caudal, más energía generada. Siempre existen variaciones anuales de la precipitación, pero tienden hacia una media interanual de carácter constante.
• ¿Qué significa esto? Que la energía producida por las presas depende del caudal de agua que llega hasta su vaso, pero este aunque varíe anualmente, no va a poder ser mayor que el natural.



Actualmente en España se encuentran prácticamente agotadas las posibilidades de construcción de nuevas centrales hidráulicas de carácter relevante. Las zonas fluviales de mayor rendimiento se encuentran totalmente agotadas, siendo únicamente posible la construcción de minicentrales (salto pequeño).

Por otro lado hemos de saber que este tipo de centrales son usadas para ajustar la producción a la demanda diaria, es decir, son instalaciones fáciles de arrancar y parar a lo largo del día, que funcionan normalmente durante las horas puntas de consumo. Además, en caso de darse un exceso de producción, durante las horas de valle, la energía generada por el resto de centrales que no pueden ser paradas, ya sea por su dificultad técnica (centrales nucleares) o por el sinsentido de dicha actuación (centrales solares, térmicas y eólicas), pueden utilizar el exceso de producción para bombear desde aguas abajo hasta su propio vaso, y posteriormente reutilizarla en horas de punta. Son las llamadas centrales reversibles.

No obstante el proceso de bombeo hacia aguas arriba implica una mayor pérdida de energía, es decir, la energía utilizada para bombear el agua al vaso de la presa es mayor que la generada posteriormente al volverla a hacer pasar por las turbinas, siendo menor dicho rendimiento que el debido al aprovechamiento “natural” del caudal.

Vista aérea de la presa de Almendra.

¿Es posible “aumentar el rendimiento” de las centrales hidroeléctricas? Si, mediante la instalación de sistemas reversibles.

Dado que la curva de demanda diaria no se adapta a la curva generada por las centrales solares, térmicas o eólicas, dicho exceso de energía es posible “almacenarlo” en forma de energía potencial en el vaso de la presa, bombeando aguas arriba el agua previamente turbinado.

Todo esto implica un ahorro de energía. Pero si tenemos en cuenta la globalidad del panorama energético español observamos que la tendencia futura no debe orientarse a la masificación de este uso, construyendo grandes presas para almacenar mayores volúmenes de agua por bombeo reversible, sino simplemente dimensionarlas con la finalidad de ayudar a la hora de acoplar producción y consumo. Evitando la utilización de otras centrales de arranque y parada fácil de realizar, como son las centrales de gas y de otros combustibles derivados del petróleo.

Curva típica española de demanda energética diaria

Resumiendo: Es totalmente conveniente la adaptación de las centrales al sistema reversible para amortiguar las puntas de consumo, reduciendo el uso del gas y del petróleo, pero un exceso de su uso provocaría perdidas en el rendimiento del sistema energético español. En cuanto a las minicentrales hidroeléctricas, son sin duda muy útiles en general, pero en el conjunto de la potencia total instalada en España tienen muy poca influencia.